JP2017208276A - 端子付電線 - Google Patents

Abstract

【課題】ガルバニック腐食の発生を効果的に抑制することのできる、容易かつ安価に製造可能な端子付電線を提供する。【解決手段】端子付電線１は、被覆４１が剥がされてアルミニウムからなる芯線４２が露出された電線４０と、芯線４２と被覆４１の一部とを内部に収容するバレル部３０を含む、銅材で形成された端子１０とを備えている。バレル部３０は、被覆固定部３０Ｂと、芯線４２が固定された芯線固定部３０Ａと、バレル部３０の先端を閉鎖する先端閉鎖部３０Ｄとを含んでいる。バレル部３０には、長手方向の全長に渡って銅材の一部同士が重なり合ったオーバーラップ領域Ｔと、先端閉鎖部３０Ｄにおいて銅材の一部同士が重なり合う先端閉鎖領域Ｕとが形成されている。オーバーラップ領域Ｔの全長における銅材の間及び先端閉鎖領域Ｕにおける銅材の間には、金属間結合が容易な金属であって、アルミニウム及び銅の間に位置する標準電極電位を有する金属からなる金属層Ｍが設けられている。【選択図】図６

Description

本発明は、端子付電線に係り、特に端子と電線の芯線とが異なる材料で形成された端子付電線に関するものである。

従来から、端子と電線の芯線とが互いに異なる材料で形成された端子付電線が知られている。このような端子付電線においては、異なる金属同士を電気的に接続した接続部分が存在している。この接続部分が被水等して接続部分に水等の電解液が付着すると、電解液を介して芯線と端子との間に電池回路が形成され、電気化学的に卑な金属が電解液中に溶出して腐食される現象（ガルバニック腐食）が生じる。そして、このガルバニック腐食は、互いに電気的に接続される異種金属における標準電極電位の差が大きいほど速く進行することが知られている。

近年、端子付電線には軽量化のニーズが多く存在しており、このようなニーズに応えるために、銅で形成された端子に芯線がアルミニウムで形成された電線を接続してなる端子付電線が用いられることがある。しかしながら、銅の標準電極電位は＋０．３４０Ｖであるのに対し、アルミニウムの標準電極電位は−１．６７６Ｖであり、アルミニウムは銅に対して電気化学的に卑な金属である。このため、このような端子付電線の端子と芯線との接続部分が被水等すると、アルミニウムで形成された芯線にガルバニック腐食が発生して芯線が著しく損傷してしまう。

このようなガルバニック腐食の発生を抑制するために、端子と芯線との接続部分をクローズドバレルで覆って被水を防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。例えば特許文献１には、銅合金板材を打ち抜いて曲げ加工して管状にした上、板材の合わせ目をレーザビームで溶接することによりクローズドバレル端子を形成した後、バレル内に芯線（電線）を挿入して圧着することが記載されている。この方法によれば、レーザ溶接により銅合金板材の合わせ目を塞ぐことができるため、このような合わせ目からバレル内に水などが浸入してしまうことが軽減される。その結果、バレル内の芯線にガルバニック腐食が発生してしまうことが抑制される。

しかしながら、この方法では、クローズドバレル端子を形成する際にバレルの合わせ目をレーザ溶接する必要があるため、製造工程が煩雑となってしまう。また、高価な溶接設備を用意する必要があり、製造コストが増大してしまう。

特開２０１４−１６１８６４号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、ガルバニック腐食の発生を効果的に抑制することのできる、容易かつ安価に製造可能な端子付電線を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、ガルバニック腐食の発生を効果的に抑制することのできる、容易かつ安価に製造可能な端子付電線が提供される。この端子付電線は、先端部から一定の距離だけ被覆が剥がされてアルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線が露出された電線と、銅又は銅合金からなる銅材で形成された端子とを備えている。上記端子は、露出された上記芯線と上記被覆の一部とを内部に収容するバレル部を含む。上記バレル部は、上記被覆に固定された被覆固定部と、上記芯線が固定されて該芯線と電気的に接続された芯線固定部と、上記バレル部の先端を閉鎖する先端閉鎖部とを含んでいる。上記バレル部には、その長手方向の全長に渡って上記銅材の一部同士が互いに重なり合ったオーバーラップ領域と、上記先端閉鎖部において上記銅材の一部同士が互いに重なり合う先端閉鎖領域とが形成されている。また、上記オーバーラップ領域の全長における上記銅材の間及び上記先端閉鎖領域における上記銅材の間には、金属間結合が容易な金属であって、アルミニウムの標準電極電位と銅の標準電極電位との間に位置する標準電極電位を有する金属からなる金属層が設けられている。

このように、本発明によれば、被覆に固定された被覆固定部と、先端閉鎖部に形成された先端閉鎖領域と、バレル部の長手方向の全長に渡って形成されたオーバーラップ領域とによってバレル部の内部が閉鎖される。また、オーバーラップ領域の全長における銅材の間及び先端閉鎖部における銅材の間に設けられた金属層により、これらの領域における銅材間の隙間が封止されているため、バレル部の内部が外部から実質的に完全に閉鎖される。加えて、この金属層を形成する金属の標準電極電位は銅及びアルミニウムの標準電極電位の間に位置しているため、オーバーラップ領域が被水した場合でも、この金属層にガルバニック腐食が発生してしまうことが抑制される。すなわち、金属層が腐食して水などがバレル部内に侵入してしまうことが抑制されるため芯線とバレル部との電気的接点が被水してしまうことが防止され、その結果、芯線にガルバニック腐食が発生してしまうことが抑制される。また、オーバーラップ領域によりバレル部が構成されているため、高価な溶接設備を用いて銅材を溶接する必要がない。したがって、容易かつ安価に製造することが可能である。すなわち、本発明によれば、ガルバニック腐食の発生を効果的に抑制することのできる、容易かつ安価に製造可能な端子付電線が提供される。

ここで、上記金属層を形成する金属はスズ又はスズ合金であることが好ましい。スズは、アルミニウム及び銅の間に位置する標準電極電位を有しており、かつ、圧着の際の押圧によって容易に金属間結合を形成する特性を有している。したがって、金属層をスズ又はスズ合金で形成することにより、オーバーラップ領域の間の隙間を効果的に塞ぐことができる。その結果、金属層及びバレル内の芯線にガルバニック腐食が発生してしまうことをより効果的に抑制できる。

また、上記金属層を上記端子全体に形成してもよい。このような構成により、端子と芯線との間にアルミニウム及び銅の間に位置する標準電極電位を有する金属を介在させることができる。すなわち、芯線を形成するアルミニウムは、バレル部を形成する銅と接触するのではなく、銅に比べて標準電極電位が小さい金属と接触することとなるため、芯線と端子の間の電気的接点における電位差が緩和される。したがって、仮にバレル部内に水が浸入した場合でも、芯線にガルバニック腐食が発生してしまうことが抑制される。

ここで、上記端子の上記オーバーラップ領域における上記金属層の層厚を、上記端子の他の領域における上記金属層の層厚よりも厚くしてもよい。同様に、上記端子の上記先端閉鎖領域における上記金属層の層厚を、上記端子の他の領域における上記金属層の層厚よりも厚くしてもよい。さらに、上記端子の上記オーバーラップ領域における上記金属層の層厚及び上記先端閉鎖領域における上記金属層の層厚を、上記端子の他の領域における上記金属層の層厚よりも厚くしてもよい。このような構成により、オーバーラップ領域及び先端閉鎖領域の間の隙間をより効果的に塞ぐことができる。

また、上記オーバーラップ領域における上記金属層のうち、上記被覆固定部に位置する上記金属層の層厚を、上記芯線固定部に位置する上記金属層の層厚よりも厚くしてもよい。このような構成により、被覆固定部におけるオーバーラップ領域の間の隙間を効果的に塞ぐことができる。

また、上記バレル部は、上記被覆固定部と上記芯線固定部とを連結する連結部をさらに含んでいてもよく、上記オーバーラップ領域における上記金属層のうち、上記連結部に位置する上記金属層の層厚を、上記芯線固定部に位置する上記金属層の層厚よりも厚くしてもよい。このような構成により、連結部におけるオーバーラップ領域の間の隙間を効果的に塞ぐことができる。

さらに、上記オーバーラップ領域における上記金属層のうち、上記先端閉鎖部に位置する上記金属層の層厚を、上記芯線固定部に位置する上記金属層の層厚よりも厚くしてもよい。加えて、上記先端閉鎖領域における上記金属層の層厚を、上記芯線固定部に位置する上記金属層の層厚よりも厚くしてもよい。このような構成により、先端閉鎖部におけるオーバーラップ領域の間の隙間及び先端閉鎖領域の間の隙間を効果的に塞ぐことができる。

本発明によれば、ガルバニック腐食の発生を効果的に抑制することのできる、容易かつ安価に製造可能な端子付電線を提供できる。

本発明の一実施形態における端子付電線を模式的に示す斜視図である。 図１に示す端子付電線の正面図である。 図１に示す端子付電線の平面図である。 図１に示す端子付電線の左側面図である。 図１に示す端子付電線を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示す端子付電線のバレル部を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示す端子付電線を示す図３のＢ−Ｂ線断面図である。 図１に示す端子付電線を示す図３のＣ−Ｃ線断面図である。 図１に示す端子付電線を示す図３のＤ−Ｄ線断面図である。 図１に示す端子付電線の製造工程を示す図である。 図１に示す端子付電線の製造工程を示す図である。 図１に示す端子付電線の製造工程を示す図７に対応する図である。 図１に示す端子付電線の製造工程を示す図８に対応する図である。 図１に示す端子付電線の製造工程を示す図９に対応する図である。 図１０に示す刃型の断面図である。 図１５に示す刃型のＥ−Ｅ線断面のうち上刃型部を示す図である。 図１に示す端子付電線の製造工程を示す図である。 図１に示す端子付電線の製造工程を示す図である。

以下、本発明に係る端子付電線の実施形態について図１から図１８を参照して詳細に説明する。なお、図１から図１８において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図１８においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。

図１は本発明の一実施形態における端子付電線１を模式的に示す斜視図、図２は端子付電線１の正面図、図３は平面図、図４は左側面図である。

図１から図３に示すように、端子付電線１は、端子１０と、端子１０に電気的に接続された電線４０とを備えている。端子１０は、相手方端子が電気的に接続されるコネクタ部２０と、電線４０が電気的に接続されたバレル部３０とを含んでいる。このような端子１０は、銅又は銅合金からなる銅材によって形成されている。なお、図２及び図３におけるＸ方向は端子１０の長手方向に対応しており、本明細書では、端子１０の＋Ｘ方向の端部を端子１０の先端とする。

図１及び図４に示すように、端子１０のコネクタ部２０は、略直方体の外形を有しており、内部には相手方端子の挿入を許容する端子収容空間２１が形成されている。ここで、図５は図３のＡ−Ａ線断面図である。図５に示すように、コネクタ部２０は、端子収容空間２１内に設けられた弾性部２２を含んでいる。弾性部２２は、端子１０の底板部１０Ａの先端からＣ字状に屈曲した屈曲部２２Ａと、屈曲部２２Ａから−Ｘ方向側に斜め上方に延びる上側板部２２Ｂと、上側板部２２Ｂの下面に接続された下側板部２２Ｃとを含んでいる。上側板部２２Ｂは屈曲部２２Ａによって片持ち梁状に支持されている。下側板部２２Ｃは、上側板部２２Ｂの屈曲部２２Ａとの境界部近傍から一定距離に渡って上側板部２２Ｂと一体的に形成されており、上側板部２２Ｂの長手方向における中央部近傍から上側板部２２Ｂと分離して斜め下方に延びている。

端子収容空間２１に相手方端子（図示せず）が挿入されると、相手方端子が弾性部２２の上側板部２２Ｂ及び下側板部２２Ｃを下方に押圧する。そうすると、屈曲部２２Ａによる反発力と、下側板部２２Ｃを介した底板部１０Ａからの反発力により、上側板部２２Ｂが上方に付勢される。これにより、相手方端子に対してコネクタ部２０の上壁２３と弾性部２２とが圧接する。その結果、相手方端子は上側板部２２Ｂと上壁２３とによって挟圧されてコネクタ部２０にしっかりと固定されるとともに、端子１０と電気的に接続される。なお、コネクタ部２０の形状及び構成は、これに限定されるものではない。

図１及び図５に示すように、端子１０のバレル部３０は筒状の外形を有しており、バレル部３０の上部３５には、銅材の一部同士が互いに重なり合ったオーバーラップ領域Ｔが形成されている。このオーバーラップ領域Ｔは、バレル部３０のＸ方向（長手方向）の全長に渡って形成されている。また、図５に示すように、バレル部３０の先端は、端子１０の底板部１０Ａに接続されており、バレル部３０の先端を閉鎖する先端閉鎖領域Ｕが形成されている。このような構成により、バレル部３０の内部に電線４０の一部を収容する電線収容空間３１が形成される。以下、このように先端閉鎖領域Ｕを形成するバレル部３０の先端を先端閉鎖部３０Ｄという。

図５に示すように、電線４０は、先端部から被覆４１が一定距離に渡って剥離されて芯線４２が露出された芯線露出部４２Ａを含んでいる。電線収容空間３１には、電線４０のうち、この芯線露出部４２Ａと、被覆４１の一部（収容被覆部４１Ａ）とが収容されている。芯線４２はアルミニウム又はアルミニウム合金によって形成される。

図６は、図５に示す端子付電線１のうち、端子１０のバレル部３０の近傍を拡大して示す図である。図６に示すように、バレル部３０は、芯線４２の芯線露出部４２Ａが固定されて電気的に接続された芯線固定部３０Ａと、被覆４１の収容被覆部４１Ａが固定された被覆固定部３０Ｂと、芯線固定部３０Ａと被覆固定部３０Ｂとを連結する連結部３０Ｃと、バレル部３０の先端を閉鎖する上述した先端閉鎖部３０Ｄとを含んでいる。図５及び図６に示すように、バレル部３０は、このような被覆固定部３０Ｂ、連結部３０Ｃ、芯線固定部３０Ａ、及び先端閉鎖部３０ＤがＸ方向に沿って形成された段差構造を有している。このような段差構造は、電線４０を端子１０に圧着する際に形成されたものである。

ここで、図７はバレル部３０の図３に示すＢ−Ｂ線断面図、図８はＣ−Ｃ線断面図、図９はＤ−Ｄ線断面図である。すなわち、図７ないし図９は、それぞれ、バレル部３０の先端閉鎖部３０Ｄ、芯線固定部３０Ａ、及び被覆固定部３０Ｂの断面を示している。

図６及び図７に示すように、バレル部３０の先端閉鎖部３０Ｄは、圧着の際の押圧により芯線固定部３０Ａ（図８参照）や被覆固定部３０Ｂ（図９参照）と比較して大きく潰れるように変形するとともに、芯線固定部３０Ａとの境界部からバレル部３０の先端部に向かって下方に傾斜するように変形している。先端閉鎖部３０Ｄは、その先端側において端子１０の底板部１０Ａに接続されており、これにより先端閉鎖部３０Ｄに先端閉鎖領域Ｕが形成されている。

図６及び図８に示すように、バレル部３０の芯線固定部３０Ａは、圧着の際の押圧により、被覆固定部３０Ｂ（図９参照）と比較して大きく潰れるように変形して芯線露出部４２Ａと全周に渡って接触している。これにより、芯線露出部４２Ａ（電線４０）が芯線固定部３０Ａ（端子１０）にしっかりと固定され、電気的に接続された状態となっている。

図６に示すように、連結部３０Ｃは、圧着の際の押圧により、被覆固定部３０Ｂの＋Ｘ方向側の端部から芯線固定部３０Ａの−Ｘ方向側の端部に向かって下方に傾斜するように変形しており、これにより、収容被覆部４１Ａが連結部３０Ｃの一部と接触した状態となっている。

図６及び図９に示すように、バレル部３０の被覆固定部３０Ｂは、圧着の際の押圧により収容被覆部４１Ａと全周に渡って密着するように変形しており、これにより、収容被覆部４１Ａが被覆固定部３０Ｂにしっかりと固定された状態となっている。

以上のように、バレル部３０は、圧着の際に芯線露出部４２Ａ及び収容被覆部４１Ａの外形に対応するように変形して形成された段差構造を備えており、このような段差構造によって、電線４０（芯線露出部４２Ａ及び収容被覆部４１Ａ）が端子１０（バレル部３０の芯線固定部３０Ａ）にしっかりと固定されるとともに、電線４０（芯線露出部４２Ａ）が端子１０（バレル部３０の芯線固定部３０Ａ）に電気的に接続される。

また、バレル部３０の先端を閉鎖する先端閉鎖部３０Ｄと、電線４０の収容被覆部４１Ａが密着して固定された被覆固定部３０Ｂとによってバレル部３０のＸ方向における両端が閉鎖されるとともに、バレル部３０の上部３５において銅材同士が互いにオーバーラップすることにより、バレル部３０の上方が閉鎖されているため、電線収容空間３１内に水などが流入することが抑制される。

上述したように、バレル部３０の上部３５には、バレル部３０のＸ方向の全長に渡って上部３５を閉鎖するオーバーラップ領域Ｔが形成されている。図６、図８、及び図９に示すように、オーバーラップ領域Ｔにおける銅材の間には、所定の金属からなる金属層Ｍが、オーバーラップ領域ＴのＸ方向の全長に渡って所定の層厚で形成されている。また、上述したように、先端閉鎖部３０Ｄには、バレル部３０の先端を閉鎖する先端閉鎖領域Ｕが形成されている。図６及び図７に示すように、先端閉鎖領域Ｕにおける銅材の間には、オーバーラップ領域Ｔと同様に、金属層Ｍが所定の層厚で形成されている。

金属層Ｍは、金属間結合が容易で、かつ銅の標準電極電位とアルミニウムの標準電極電位との間に位置する標準電極電位を有する金属により形成される。そして、このような金属層Ｍがオーバーラップ領域Ｔ及び先端閉鎖領域Ｕにおける銅材の間に介在することにより、圧着の際に金属層Ｍを形成する金属同士が金属間結合を容易に形成し、その結果、オーバーラップ領域Ｔ及び先端閉鎖領域Ｕにおける銅材間の隙間が塞がれる。また、金属層Ｍを形成する金属は、銅の標準電極電位とアルミニウムの標準電極電位との間に位置する標準電極電位を有するため、金属層Ｍと端子１０（銅）との間の標準電極電位の電位差がそれ程大きくならない。したがって、オーバーラップ領域Ｔや先端閉鎖領域Ｕが被水した場合でも、金属層Ｍにガルバニック腐食が発生することによりオーバーラップ領域Ｔや先端閉鎖領域Ｕに隙間が生じてしまうことが防止される。そして、このような金属層Ｍを形成する金属の例としては、スズ又はスズ合金であることが好ましい。

以上のように、本実施形態によれば、被覆固定部３０Ｂにおいてバレル部３０の−Ｘ方向側の端部が隙間なく閉鎖され、先端閉鎖領域Ｕに形成された金属層Ｍによりバレル部３０の＋Ｘ方向側の端部が隙間なく閉鎖され、オーバーラップ領域Ｔに形成された金属層Ｍによりバレル部３０の上部３５が隙間なく閉鎖されることにより、バレル部３０の電線収容空間３１が実質的に完全に外部から閉鎖された状態となっている（図１及び図５参照）。このような構成により、電線収容空間３１内に水などが浸入してしまうことが効果的に防止される。すなわち、電線収容空間３１内に流入した水によって端子１０の銅と芯線４２のアルミニウムとの間に電池回路が形成されることが防止され、その結果、電気化学的に卑な金属であるアルミニウムからなる芯線４２にガルバニック腐食が生じてしまうことが効果的に抑制される。

なお、上述した実施形態では、オーバーラップ領域Ｔ及び先端閉鎖領域Ｕにおける銅材の間にのみ金属層Ｍが形成されているが、例えば、端子１０の全体又はバレル部３０の全体に金属層Ｍを形成してもよい。この場合には、電線収容空間３１内の芯線４２（アルミニウム）及び端子１０（銅）の間にも金属層Ｍを介在させることができる。上述したように、金属層Ｍは、銅の標準電極電位とアルミニウムの標準電極電位との間に位置する標準電極電位を有する金属からなる。したがって、芯線４２と端子１０との間に金属層Ｍが介在した場合、芯線４２（アルミニウム）は、標準電極電位の差が大きい端子１０（銅）と接触するのではなく、銅と比較して標準電極電位の差が小さい金属層Ｍと接触することとなる。すなわち、芯線４２と端子１０との間に金属層Ｍを介在させることにより、芯線と端子との電気的接点における電位差が緩和される。したがって、仮に電線収容空間３１内に水が浸入した場合でも、芯線４２にガルバニック腐食が発生してしまうことが抑制される。

次に、このような端子付電線１の製造方法の一例について説明する。図１０は本製造方法の概略図、図１１、図１７、及び図１８は図１に対応する斜視図である。また、図１２は図７に対応する断面図、図１３は図８に対応する断面図、図１４は図９に対応する断面図である。

図１０に示すように、本製造方法は、電線４０の芯線露出部４２Ａと被覆４１の一部（収容被覆部４１Ａ）とを配置可能な電線受入部３００を含む圧着前端子１００を成形し、該電線受入部３００に電線４０を配置した後、電線受入部３００を刃型５００でプレスすることによりバレル部３０を成形し、電線４０を該バレル部３０に圧着させることによって端子付電線１を完成させるものである。

まず、図１０に示すように、銅又は銅合金からなる銅板材を所定の方法で加工（成形）することにより、コネクタ部２０と、電線４０を配置可能な電線受入部３００と、コネクタ部２０と電線受入部３００とを連結する連結壁部６０とを含む圧着前端子１００を成形する。図１０に示すように、連結壁部６０はコネクタ部２０のおよそ半分の高さに成形され、図１２に示すように断面視において略Ｕ字形となるように成形される。

図１２から図１４に示すように、電線受入部３００は、略Ｖ字型の外形に成形されており、−Ｚ方向（下方）に湾曲した底部３４０と、底部３４０から＋Ｙ方向側に斜め上方に延びる＋Ｙ方向側の側壁３２０と、底部３４０から−Ｙ方向側に斜め上方に延びる−Ｙ方向側の側壁３３０とを含んでいる。図１１に示すように、＋Ｙ方向側の側壁３２０は、連結壁部６０の上方でコネクタ部２０に向かって延びる延出側壁３２１を含んでおり、同様に、−Ｙ方向側の側壁３３０は、連結壁部６０の上方でコネクタ部２０に向かって延びる延出側壁３３１を含んでいる。後述するように、このような延出側壁３２１，３３１により、バレル部３０の先端閉鎖部３０Ｄが形成される。本実施形態において、圧着前端子１００は、＋Ｙ方向側の側壁３２０のＸ方向における全長が−Ｙ方向側の側壁３３０のＸ方向における全長よりも長くなるように成形される。

次に、図１１に示すように、延出側壁３２１における電線受入部３００の内面３００Ｂに、その全域に渡って金属層Ｍを形成するとともに、延出側壁３２１以外の側壁３２０における内面３００Ｂに、側壁３２０の頂部から側壁３２０の略四半分の高さの位置にかけて、金属層Ｍを電線受入部３００の長手方向（Ｘ方向）の全長に渡って形成する。また、図１１に示すように、延出側壁３３１における電線受入部３００の外面３００Ａに、その全域に渡って金属層Ｍを形成するとともに、延出側壁３３１以外の側壁３３０における外面３００Ａに、側壁３３０の頂部から側壁３３０の略四半分の高さの位置にかけて、金属層Ｍを電線受入部３００の長手方向の全長に渡って形成する。さらに、図１２に示すように、延出側壁３３１における電線受入部３００の内面３００Ｂに、その全域に渡って金属層Ｍを形成する。このような金属層Ｍは、スズ又はスズ合金からなり、スズめっきにより形成される。なお、銅材から圧着前端子１００を成形する前に、予め銅材の所定の位置に金属層Ｍを形成してもよい。

金属層Ｍを形成した後、連結壁部６０と電線受入部３００との境界部に芯線露出部４２Ａの先端が位置するように、電線受入部３００の内面３００Ｂの底部に電線４０を載置する（図１１から図１４参照）。

次に、刃型５００を用いて電線４０が載置された電線受入部３００をプレスすることによりバレル部３０を形成するとともに、電線４０をバレル部３０に圧着する（圧着工程）。図１５は、刃型５００の長手方向における断面図、図１６は図１５のＥ−Ｅ線断面のうち上刃型部５００Ａを示す図である。図１５に示すように、刃型５００は、上刃型部５００Ａと下刃型部５００Ｂとを備えている。上刃型部５００Ａ及び下刃型部５００Ｂは略同一の寸法を有しており、互いに重ね合せることにより略直方体の刃型５００が構成される。

図１０及び図１５に示すように、下刃型部５００Ｂには、電線受入部３００の底部３４０の外形に適合する金型が形成されている。一方、図１５及び図１６に示すように、上刃型部５００Ａには、図１に示すバレル部３０の上部３５及び側部３６の外形に適合する金型が形成されている。すなわち、図１５に示すように、上刃型部５００Ａには、先端閉鎖部３０Ｄの外形に適合する第１の部分５０１と、芯線固定部３０Ａの外形に適合する第２の部分５０２と、連結部３０Ｃに適合する第３の部分５０３と、被覆固定部３０Ｂに適合する第４の部分５０４とを含む金型が形成されている。また、図１０に示すように、上刃型部５００Ａの長手方向における一方の側面５１０には、連結壁部６０が嵌入可能な一対の切欠き溝５６０，５６０が形成されている。このような上刃型部５００Ａと下刃型部５００Ｂとを重ね合せた際には、図１５に示すように、上刃型部５００Ａの金型と下刃型部５００Ｂの金型とが合わさって、バレル部３０の外形に適合する金型が刃型５００の内部に形成される。

電線４０が載置された電線受入部３００を刃型５００でプレスする際には、まず、図１７に示すように、電線受入部３００を下刃型部５００Ｂの金型に嵌め込む。その後、図１７に示すように、上刃型部５００Ａの切欠き溝５６０，５６０と連結壁部６０とを嵌合させるようにして、上刃型部５００Ａを下刃型部５００Ｂに向かって押圧する。これにより、上刃型部５００Ａと下刃型部５００Ｂとの間に位置する電線受入部３００が、上刃型部５００Ａによってプレスされて変形する。その結果、バレル部３０が成形されるとともに、芯線４２がバレル部３０に圧着されて電気的に接続される。

ここで、図１６を参照すると、上刃型部５００Ａに形成された金型の＋Ｙ方向側には、電線受入部３００の＋Ｙ方向側の側壁３２０が当接可能な第１の金型面５２０が形成されており、−Ｙ方向側には、電線受入部３００の−Ｙ方向側の側壁３３０が当接可能な第２の金型面５３０が形成されている。第１の金型面５２０は、第２の金型面５３０の湾曲部５３０Ａと比較して大きく湾曲する湾曲部５２０Ａを含んでいる。一方、第２の金型面５３０は、第１の金型面５２０の湾曲部５２０Ａと比較して小さく湾曲する湾曲部５３０Ａを含んでいる。

このような金型面５２０，５３０が形成された上刃型部５００Ａで電線受入部３００をプレスしていくと、＋Ｙ方向側の側壁３２０は、湾曲部５２０Ａに当接した後湾曲部５２０Ａに沿って緩やかに湾曲するように変形し、対して、−Ｙ方向側の側壁３３０は、湾曲部５３０Ａに当接した後湾曲部５３０Ａに沿って鋭く湾曲するように変形する。このように、＋Ｙ方向側の側壁３２０が緩やかに湾曲するように変形し、−Ｙ方向側の側壁３３０が鋭く湾曲するように変形する結果、＋Ｙ方向側の側壁３２０が上側、−Ｙ方向側の側壁３３０が下側となるように側壁３２０，３３０の一部同士が互いに重なり合い、オーバーラップ領域Ｔが形成される。

また、バレル部３０の上部３５及び側部３６の外形に適合する金型が形成された上刃型部５００Ａでプレスすることにより、互いにオーバーラップした延出側壁３２１，３３１が、金型の第１の部分５０１に押圧されて斜め下方に屈曲するように変形する（図１５参照）。また、互いにオーバーラップした側壁３２０，３３０の他の部分が、金型の第２ないし第４の部分５０２〜５０４に押圧されて段差構造を形成するように変形する。

図１８に示すように、最終的に、上刃型部５００Ａと下刃型部５００Ｂとが互いに重なり合い刃型５００が構成された際には（すなわち、刃型５００の内部にバレル部３０の金型が形成された際には）、側壁３２０，３３０の延出側壁３２１，３３１が金型の第１の部分５０１によって押圧されて変形することにより、先端閉鎖部３０Ｄが形成されるとともに、先端閉鎖部３０Ｄの＋Ｘ方向側の端部が底板部１０Ａに接続されて側壁３２０，３３０と底板部１０Ａとの間に先端閉鎖領域Ｕが形成される（図６及び図７参照）。また、側壁３２０，３３０の他の部分が金型の第２ないし第４の部分５０２〜５０４によって押圧されて変形することにより、１）芯線４２がバレル部３０（芯線固定部３０Ａ）に圧着されてバレル部３０に電気的に接続され（図６及び図８参照）、２）電線４０の被覆４１がバレル部３０（被覆固定部３０Ｂ）に密着して固定され（図６及び図９参照）、３）一部が被覆４１に密着した連結部３０Ｃが芯線固定部３０Ａと被覆固定部３０Ｂとの間に形成される（図６参照）。

最後に、刃型５００を取り除くことにより端子付電線１が完成する（図１参照）。ここで、上述したように、オーバーラップ領域Ｔにおいて上側に位置する＋Ｙ方向側の側壁３２０の全長は、下側に位置する−Ｙ方向側の側壁３３０の全長よりも長いため、バレル部３０が形成された際には、図６に示すように、バレル部３０の全長に渡ってオーバーラップ領域Ｔが形成される。

上述したように、圧着工程において、＋Ｙ方向側の側壁３２０が緩やかに湾曲するように変形し、−Ｙ方向側の側壁３３０が鋭く湾曲するように変形する結果、＋Ｙ方向側の側壁３２０が上側、−Ｙ方向側の側壁３３０が下側となるように側壁３２０，３３０の一部同士が互いに重なり合い、オーバーラップ領域Ｔが形成される。すなわち、図８及び図９に示すように、−Ｙ方向側の側壁３３０における外面３００Ａ及び＋Ｙ方向側の側壁３２０における内面３００Ｂの一部同士が互いに重なり合い、オーバーラップ領域Ｔが形成される。上述したように、−Ｙ方向側の側壁３３０の外面３００Ａには金属層Ｍ（スズめっき部）が長手方向の全長に渡って形成されており、＋Ｙ方向側の側壁３２０の内面３００Ｂにも金属層Ｍ（スズめっき部）が長手方向の全長に渡って形成されている（図１１参照）。したがって、図６に示すように、バレル部３０の上部３５にオーバーラップ領域Ｔが形成された際には、外面３００Ａに形成された金属層Ｍと内面３００Ｂに形成された金属層Ｍとがバレル部３０の長手方向の全長に渡って互いに重なり合った状態でオーバーラップ領域Ｔの間に延在することとなる。

また、上述したように、＋Ｙ方向側の延出側壁３２１における電線受入部３００の内面３００Ｂには、その全域に渡って金属層Ｍが形成されており（図１１参照）、同様に、−Ｙ方向側の延出側壁３３１における内面３００Ｂにも、その全域に渡って金属層Ｍが形成されている（図１２参照）。したがって、図６に示すように、バレル部３０が形成された際には、金属層Ｍ（スズめっき部）が先端閉鎖領域Ｕの全域に渡って存在することとなる。

このような金属層Ｍを形成するスズは、展延性に富んでおり、圧着の際に作用する押圧だけで金属間結合が容易に形成される特性を有している。したがって、圧着工程の際にオーバーラップ領域Ｔ及び先端閉鎖領域Ｕに所定の圧力がかかると、金属層Ｍ（スズ）は、オーバーラップ領域Ｔ及び先端閉鎖領域Ｕの全体に広がるように柔軟に変形するとともに、容易に金属間結合を形成して一体化し、オーバーラップ領域Ｔ及び先端閉鎖領域Ｕにおける銅材間の隙間を封止する。その結果、バレル部３０の内部が外部から実質的に完全に閉鎖され、水などの侵入が効果的に防止されるバレル部３０が形成される。

以上のように、本実施形態によれば、圧着工程のみによって、水などの侵入を効果的に防止できるバレル部を形成できるとともに、このバレル部に電線を電気的に接続させることができる。すなわち、高価なレーザ溶接設備を用意して銅材の合わせ目をレーザ溶接することなく、このようなバレル部を形成し、かつ、このバレル部に電線を電気的に接続させることができる。したがって、本実施形態によれば、ガルバニック腐食を抑制することのできる端子付電線を容易かつ安価に提供できる。

また、レーザ溶接をした場合には、銅材同士が溶接された溶接部がバレル部に形成されることとなるが、この溶接部分は銅材同士が繋ぎ合わせられた部分であるため、バレル部の他の部分に比べて外力に対する強度が弱い。したがって、レーザ溶接によってバレル部を形成した後、このバレル部と電線とを圧着させようとすると、強度が相対的に弱い溶接部分が圧着の際の押圧で破損してしまうおそれがある。しかしながら、本実施形態は、圧着工程によって、水の浸入を防止するバレル部の形成と、電線と端子との間の電気的接続とを同時に行うことができ、端子をレーザ溶接する必要がないため、圧着の際に端子が破損してしまうことが防止される。

上述した実施形態では、−Ｙ方向側の側壁３２０における外面３００Ａと＋Ｙ方向側の側壁３３０における内面３２０Ｂとの双方に金属層Ｍを設けてオーバーラップ領域Ｔにおける銅材間の隙間を封止することとしたが、いずれか一方のみに金属層Ｍを設けるようにしてもよい。これにより、スズめっきの使用量を抑えることができ、製造コストを低減することが可能となる。

ところで、図６に示すように、バレル部３０の被覆固定部３０Ｂの内周には弾性に富んだ被覆４１が位置しているため、芯線固定部３０Ａに比べて圧着の際の押圧が十分に作用しない場合がある。この場合、被覆固定部３０Ｂにおけるオーバーラップ領域Ｔでの隙間が満足に塞がれないおそれがある。この問題を回避するために、オーバーラップ領域Ｔにおける金属層Ｍのうち、被覆固定部３０Ｂに位置する金属層Ｍの層厚を芯線固定部３０Ａに位置する金属層Ｍの層厚よりも厚くしてもよい。これにより、被覆固定部３０Ｂにおけるオーバーラップ領域Ｔでの金属間結合を容易に形成することができるため、被覆固定部３０Ｂにおけるオーバーラップ領域Ｔの隙間を効果的に塞ぐことができる。

また、図６に示すように、バレル部３０の連結部３０Ｃは、収容被覆部４１Ａと芯線露出部４２Ａとの境界を跨ぐ部分であるため、圧着の際に収容被覆部４１Ａと芯線露出部４２Ａとの境界における段差によって押圧が分散されてしまい、平坦な芯線固定部３０Ａに比べて押圧が十分に作用しない場合がある。この場合、連結部３０Ｃにおけるオーバーラップ領域Ｔでの隙間が満足に塞がれないおそれがある。この問題を回避するために、オーバーラップ領域Ｔにおける金属層Ｍのうち、連結部３０Ｃに位置する金属層Ｍの層厚を芯線固定部３０Ａに位置する金属層Ｍの層厚よりも厚くしてもよい。これにより、連結部３０Ｃにおけるオーバーラップ領域Ｔでの金属間結合を容易に形成することができるため、連結部３０Ｃにおけるオーバーラップ領域Ｔの隙間を効果的に塞ぐことができる。

また、図６に示すように、バレル部３０の先端閉鎖部３０Ｄにおける内周側には芯線４２が位置しておらず、先端閉鎖部３０Ｄの内周側には空隙が形成されている。したがって、内側に芯線４２が存在する芯線固定部３０Ａと比較して、先端閉鎖部３０Ｄに対して圧着の際の押圧が十分に作用しない場合がある。この場合、先端閉鎖部３０Ｄにおけるオーバーラップ領域Ｔでの隙間が満足に塞がれないおそれがある。この問題を回避するために、オーバーラップ領域Ｔにおける金属層Ｍのうち、先端閉鎖部３０Ｄに位置する金属層Ｍの層厚を芯線固定部３０Ａに位置する金属層Ｍの層厚よりも厚くしてもよい。これにより、先端閉鎖部３０Ｄにおけるオーバーラップ領域Ｔでの金属間結合を容易に形成することができるため、先端閉鎖部３０Ｄにおけるオーバーラップ領域Ｔの隙間を効果的に塞ぐことができる。

さらに、先端閉鎖領域Ｕでの金属間結合をより容易に形成するために、先端閉鎖領域Ｕに位置する金属層Ｍの層厚を芯線固定部３０Ａに位置する金属層Ｍの層厚よりも厚くしてもよい。これにより、先端閉鎖領域Ｕの隙間がより確実に塞がれるため、バレル部３０の先端から水が浸入してしまうことをより効果的に防止できる。

また、上述した実施形態では、オーバーラップ領域Ｔ及び先端閉鎖領域Ｕの間にのみ金属層Ｍを設けることとしたが、端子１０の全体（すなわち、銅材の全体）に金属層Ｍを形成してもよい。例えば、予め銅材全体にスズめっきを施した上で、上述の圧着前端子１００を成形してもよい。この場合、オーバーラップ領域Ｔ及び先端閉鎖領域Ｕに相当する部分を特定して金属層Ｍを形成する必要がないため、製造工程を単純化・簡略化することが可能となる。

このように銅材の全体に金属層Ｍを形成する場合には、オーバーラップ領域Ｔ及び／又は先端閉鎖領域Ｕに位置する金属層Ｍの層厚を他の部分の金属層Ｍの層厚に比べて厚くしてもよい。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

なお、本明細書において使用した用語「下」、「上」、「上方」、「下方」、「上側」、「下側」、「左」、「右」、「左側」、「右側」、その他の位置関係を示す用語は、図示した実施形態との関連において使用されているのであり、装置の相対的な位置関係によって変化するものである。

１ 端子付電線
１０ 端子
１０Ａ 底板部
２０ コネクタ部
２１ 端子収容空間
２２ 弾性部
２３ 上壁
３０ バレル部
３０Ａ 芯線固定部
３０Ｂ 被覆固定部
３０Ｃ 連結部
３０Ｄ 先端閉鎖部
３１ 電線収容空間
３５ 上部
３６ 側部
４０ 電線
４１ 被覆
４１Ａ 収容被覆部
４２ 芯線
４２Ａ 芯線露出部
６０ 連結壁部
１００ 圧着前端子
３００ 電線受入部
３１０ 突出部
３２０，３３０ 側壁
３４０ 底部
５００ 刃型
５００Ａ 上刃型部
５００Ｂ 下刃型部
５０１ 第１の部分
５０２ 第２の部分
５０３ 第３の部分
５０４ 第４の部分
５６０ 切欠き溝
Ｍ 金属層
Ｔ オーバーラップ領域
Ｕ 先端閉鎖領域

Claims (10)

1. 先端部から一定の距離だけ被覆が剥がされてアルミニウム又はアルミニウム合金からなる芯線が露出された電線と、
   銅又は銅合金からなる銅材で形成された端子であって、露出された前記芯線と前記被覆の一部とを内部に収容するバレル部を含む端子と
   を備え、
   前記バレル部は、
   前記被覆に固定された被覆固定部と、
   前記芯線が固定されて該芯線と電気的に接続された芯線固定部と、
   前記バレル部の先端を閉鎖する先端閉鎖部と
   を含み、
   前記バレル部には、その長手方向の全長に渡って前記銅材の一部同士が互いに重なり合ったオーバーラップ領域と、前記先端閉鎖部において前記銅材の一部同士が互いに重なり合う先端閉鎖領域とが形成されており、
   前記オーバーラップ領域の全長における前記銅材の間及び前記先端閉鎖領域における前記銅材の間には、金属間結合が容易な金属であって、アルミニウムの標準電極電位と銅の標準電極電位との間に位置する標準電極電位を有する金属からなる金属層が設けられている
   ことを特徴とする端子付電線。
2. 前記金属層を形成する金属はスズ又はスズ合金であることを特徴とする請求項１に記載の端子付電線。
3. 前記金属層は前記端子全体に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の端子付電線。
4. 前記端子の前記オーバーラップ領域における前記金属層の層厚は、前記端子の他の領域における前記金属層の層厚よりも厚いことを特徴とする請求項３に記載の端子付電線。
5. 前記端子の前記先端閉鎖領域における前記金属層の層厚は、前記端子の他の領域における前記金属層の層厚よりも厚いことを特徴とする請求項３に記載の端子付電線。
6. 前記端子の前記オーバーラップ領域における前記金属層の層厚及び前記先端閉鎖領域における前記金属層の層厚は、前記端子の他の領域における前記金属層の層厚よりも厚いことを特徴とする請求項３に記載の端子付電線。
7. 前記オーバーラップ領域における前記金属層のうち、前記被覆固定部に位置する前記金属層の層厚は、前記芯線固定部に位置する前記金属層の層厚よりも厚いことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の端子付電線。
8. 前記バレル部は、前記被覆固定部と前記芯線固定部とを連結する連結部をさらに含み、
   前記オーバーラップ領域における前記金属層のうち、前記連結部に位置する前記金属層の層厚は、前記芯線固定部に位置する前記金属層の層厚よりも厚い
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の端子付電線。
9. 前記オーバーラップ領域における前記金属層のうち、前記先端閉鎖部に位置する前記金属層の層厚は、前記芯線固定部に位置する前記金属層の層厚よりも厚いことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の端子付電線。
10. 前記先端閉鎖領域における前記金属層の層厚は、前記芯線固定部に位置する前記金属層の層厚よりも厚いことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の端子付電線。

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