JP2023027839A - 端子付き電線、および端子付き電線の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの低減が可能であり、しかも、端子と電線との接合強度を高めることが可能となる端子付き電線を提供する。【解決手段】導体及び前記導体を覆う絶縁被膜を有する電線と、前記電線の端部に取り付けられ相手端子と電気的に接続可能な端子と、を備える端子付き電線であって、前記導体は、前記絶縁被膜から露出する導体端部を有し、前記端子は、前記相手端子と電気的に接続可能な端子先部と、前記導体端部と接合される端子基部と、を有し、前記導体端部は、前記端子基部と接する第一導体面と、前記第一導体面と反対側であるとともに前記端子から露出する第二導体面と、を有し、前記端子基部は、前記導体端部と接する第一端子面と、前記第一端子面と反対側の第二端子面と、を有し、前記第二導体面と反対側である前記第二端子面に、圧痕が形成されていて、前記端子基部は、前記圧痕の直上位置に形成され前記導体端部と接合する固相接合部を有する。【選択図】 図１

Description

本開示は、端子付き電線、および端子付き電線の製造方法に関する。

特許文献１に、電線と、その電線の端部に取り付けられている端子とを備える端子付き電線が開示されている。端子が相手端子に固定されている状態で、電線を湾曲させると、その端子から電線の端部を引き剥がす力が作用する。端子付き電線では、端子と電線との接合力が前記のような引き剥がす力に抗する必要がある。

特開２０１２－２８１１２号公報

例えば電気自動車などの車両において大電流化が進むと、これに対応すべく、用いられる端子付き電線は大径化する。電線が大径化すると、例えばその電線を湾曲させた際に、端子から電線の端部を引き剥がす力が大きくなる。このため、端子と電線との接合強度を高めることが必要とされる。

前記特許文献１では、端子は、導体（電線の端部）が配置される基底部と、その基底部から延びて設けられ塑性変形させて端子と導体とを一体化するカシメ部とを有する。基底部及びカシメ部の双方を導体と共に塑性流動させ、導体と端子とを接合している。前記特許文献１に開示の端子付き電線の場合、カシメ部を塑性変形させる工程と、その後に基底部およびカシメ部を対象として導体と摩擦攪拌接合する工程とが存在する。摩擦攪拌接合の際、カシメ部の先端に塑性流動を及ばせる必要があるが、その作業及び品質管理は難しくなり、端子付き電線のコストが上昇する可能性がある。

そこで、本開示では、コストの低減が可能であり、しかも、端子と電線との接合強度を高めることが可能となる端子付き電線を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る端子付き電線は、導体及び前記導体を覆う絶縁被膜を有する電線と、前記電線の端部に取り付けられ相手端子と電気的に接続可能な端子と、を備える端子付き電線であって、前記導体は、前記絶縁被膜から露出する導体端部を有し、前記端子は、前記相手端子と電気的に接続可能な端子先部と、前記導体端部と接合される端子基部と、を有し、前記導体端部は、前記端子基部と接する第一導体面と、前記第一導体面と反対側であるとともに前記端子から露出する第二導体面と、を有し、前記端子基部は、前記導体端部と接する第一端子面と、前記第一端子面と反対側の第二端子面と、を有し、前記第二導体面と反対側である前記第二端子面に、圧痕が形成されていて、前記端子基部は、前記圧痕の直上位置に形成され前記導体端部と接合する固相接合部を有する。

本開示によれば、端子と電線と接合強度を高めることが可能となる。

図１は、端子付き電線の斜視図である。 図２は、端子付き電線を図１と反対側から見た斜視図である。 図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視の断面図である。 図４は、第二端子面及びその周囲を示す底面図である。 図５は、第二導体面及びその周囲を示す平面図である。 図６は、端子付き電線の変形例を示す図であり、第二端子面及びその周囲を示す平面図である。 図７は、端子付き電線のさらに別の変形例を示す斜視図である。 図８は、図７に示す端子付き電線を反対側から見た場合の斜視図である。 図９は、摩擦撹拌スポット接合、及びそのツールの説明図である。

＜本開示の実施形態の概要＞
以下、本開示の実施形態の概要を列記して説明する。
（１）本実施形態の端子付き電線は、導体及び前記導体を覆う絶縁被膜を有する電線と、前記電線の端部に取り付けられ相手端子と電気的に接続可能な端子と、を備える端子付き電線であって、前記導体は、前記絶縁被膜から露出する導体端部を有し、前記端子は、前記相手端子と電気的に接続可能な端子先部と、前記導体端部と接合される端子基部と、を有し、前記導体端部は、前記端子基部と接する第一導体面と、前記第一導体面と反対側であるとともに前記端子から露出する第二導体面と、を有し、前記端子基部は、前記導体端部と接する第一端子面と、前記第一端子面と反対側の第二端子面と、を有し、前記第二導体面と反対側である前記第二端子面に、圧痕が形成されていて、前記端子基部は、前記圧痕の直上位置に形成され前記導体端部と接合する固相接合部を有する。

本実施形態の端子付き電線によれば、端子から露出する第二導体面と反対側である第二端子面に圧痕が形成され、その直上位置で導体端部と端子基部とは固相接合されている。本実施形態での固相接合は、従来のような端子のカシメ部を対象としないことから、コストの低減が可能となる。圧痕を伴う力に基づく固相接合によって端子基部と導体端部とは接合されるので、端子基部と導体端部との間で高い接合強度が得られる。

（２）好ましくは、前記圧痕は、前記導体端部側に凹む凹部を有する。前記第二端子面に対して摩擦攪拌スポット接合を行うことで前記端子付き電線が得られる。

（３）前記（２）の端子付き電線において、好ましくは、前記凹部の底は、前記端子基部の一部である端子層により構成されている。この場合、凹部の直上位置においても、導体端部と端子基部の一部（端子層）とが接合された状態にあり、両者間で通電面積が維持される。摩擦撹拌スポット接合のためのツールのピンは、端子基部を貫通しない。前記構成はツールの耐久性の観点からも好ましい。

（４）好ましくは、前記導体は、アルミニウム合金からなり、前記端子は、銅合金からなる。このように、導体と端子とが異種金属であっても、端子基部と導体端部との接合は圧痕を伴う力に基づく固相接合によるため、端子基部と導体端部との間で高い接合強度が得られる。

（５）好ましくは、前記端子先部及び前記端子基部に、錫メッキが付されている。この場合、相手端子と電気的に接続される端子先部の他に、導体端部と接合される端子基部においても、酸化膜の形成が抑制され、電気比抵抗が高くなるのを防ぐことが可能となる。端子基部に錫メッキが付されていても、その端子基部と導体端部との接合は圧痕を伴う力に基づく固相接合によるため、強い接合強度が得られる。

（６）前記導体は単芯線であってもよいが、前記導体は、複数の芯線が撚られた撚り線であってもよい。導体が撚り線である場合、撚り線の芯線（素線）と端子基部との間に隙間が生じやすくなる。しかし、端子基部と導体端部との接合は圧痕を伴う力に基づく固相接合によるため、前記隙間の発生を低減することが可能となる。

（７）前記導体が撚り線である場合、好ましくは、前記電線の長手方向に直交し前記第二導体面に沿った方向を幅方向と定義した場合、前記圧痕の前記幅方向の寸法は、前記導体端部の幅方向の寸法以上である。この場合、導体端部と端子基部とが幅方向に広く固相接合された端子付き電線が得られる。

（８）好ましくは、前記第一端子面は前記導体端部側に隆起している。前記圧痕の形成によって第一端子面は前記導体端部側に隆起する。このような圧痕を伴う力に基づく固相接合によるため、端子基部と導体端部との間で高い接合強度が得られる。

（９）好ましくは、前記端子基部は前記絶縁被膜に圧着する圧着部を有する。この場合、端子と電線との接続強度がより一層高まる。

（１０）または、好ましくは、前記端子基部は前記絶縁被膜と離れて設けられている。この場合、端子は、前記絶縁被膜に圧着する圧着部を有さない。端子が圧着部を有していなくても、端子基部と導体端部との接合は圧痕を伴う力に基づく固相接合によるため、強い接合強度が得られる。

（１１）本実施形態の端子付き電線の製造方法は、導体及び前記導体を覆う絶縁被膜を有する電線と、前記電線の端部に取り付けられ相手端子と電気的に接続可能な端子と、を備える端子付き電線の製造方法であって、前記絶縁被膜から前記導体の端部を露出させた状態で前記導体の端部を前記端子に重ねる準備工程と、前記端子のうち、露出する前記導体の端部と反対側の面に対してツールを接触させて前記導体の端部と前記端子とを摩擦攪拌スポット接合する接合工程と、を含む。

本実施形態の製造方法によれば、端子のうち、露出する導体の端部と反対側の面に圧痕が形成され、その直上位置で導体端部と端子基部とは固相接合される。本実施形態での固相接合は、従来のような端子のカシメ部を対象としないことから、コストの低減が可能となる。圧痕を伴う力に基づく固相接合によって端子基部と導体端部とは接合されるので、端子基部と導体端部との間で高い接合強度が得られる。

＜本開示の実施形態の詳細＞
以下、図面を参照して、本開示の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

〔端子付き電線の全体構成について〕
図１は、端子付き電線１０の斜視図である。端子付き電線１０は、電力供給用の電線として自動車などの様々な装置に用いられ、本実施形態では電気自動車に用いられる。端子付き電線１０は、例えばバッテリから車載機器に電力を供給する経路に用いられる。

端子付き電線１０は、電線１１と、電線１１の端部に取り付けられている端子１２とを備える。端子１２は、相手端子（図示せず）と機械的および電気的に接続可能である。電線１１は、導体１３、及び導体１３を覆う絶縁被膜１４を有する。電線１１の端部で導体１３は露出している。つまり、導体１３は、絶縁被膜１４に囲われている導体本体部１５と、絶縁被膜１４から露出する導体端部１６とを有する。

端子１２及び導体１３は、導電性の優れる材料により構成されている。本実施形態では、端子１２は銅合金からなり、導体１３はアルミニウム合金からなる。絶縁被膜１４は、難燃性に優れる絶縁性材料により構成されていて、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が用いられる。なお、端子１２、導体１３、及び絶縁被膜１４の材質は他であってもよい。導体１３は、複数の芯線１３ａが撚られた撚り線である。導体１３は、導体端部１６において端子１２と接合されている。端子１２との接合部分となる導体端部１６は、全体として平坦形状を有する。

本開示の端子付き電線１０の各方向について定義する。電線１１の長手方向と端子付き電線１０の長手方向とは一致する。電線１１を直線状として配置した場合に、その電線１１の長手方向を「前後方向」と定義し、端子１２の先端１２ａ側を「前」と定義する。
平坦形状を有する導体端部１６は、後に説明するが、端子１２と接する面と反対側の第二導体面２２を有する。電線１１の前後方向（長手方向）に直交し第二導体面２２に沿った方向を「幅方向」と定義する。

前後方向及び幅方向の双方に直交する方向を「上下方向」と定義する。なお、この上下方向は、本開示の端子付き電線１０の構成を説明するために、仮想の水平面に沿って端子付き電線１０を直線状として配置した場合の方向である。言うまでもないが、端子付き電線１０が実際に使用される際、前記上下方向は鉛直方向と一致しない場合がある。図２は、端子付き電線１０を図１と反対側、つまり、下側から見た斜視図である。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ矢視の断面図である。

〔端子１２について〕
図１及び図２に示すように、端子１２は、相手端子（図示せず）と電気的に接続可能な端子先部１８と、導体端部１６と接合される端子基部１７とを有する。端子先部１８は、板状であり、平坦形状を有する。端子基部１７は、端子先部１８と前後方向に連続する。端子基部１７は、接合対象部３３と、一対の側壁部３４，３４と、基底部３５と、一対の圧着部３６，３６とを有する。接合対象部３３は、導体端部１６と接合される部分であり、図２に示すように、凹部４４を有する圧痕４０が形成されているが、板状であり平坦形状を有する。この構成により、端子基部１７は、接合対象部３３において（図３参照）、導体端部１６と接する第一端子面３１と、第一端子面３１と上下方向について反対側の第二端子面３２とを有する。第一端子面３１は、その中央で隆起しているが、その他は平面状である。端子基部１７は、第一端子面３１を部分的に導体端部１６側に隆起させている隆起部３７を有する。第二端子面３２は、その中央に凹部４４を有する圧痕４０が形成されているが、その他は平面状である。

側壁部３４，３４は、接合対象部３３の幅方向両側から立ち上がるようにして設けられている。図１及び図２に示すように、基底部３５は、接合対象部３３から後方に延びて設けられている部分であり、絶縁被膜１４と面する。圧着部３６，３６は、基底部３５の幅方向両側から上に延びて設けられ、絶縁被膜１４に対してカシメられることで圧着する部分（カシメ部）である。圧着部３６は、インシュレーションバレルとも呼ばれる。電線１１のうち絶縁被膜１４を有する部分を、圧着部３６，３６は基底部３５との間で挟むことで、端子１２を電線１１に圧着する。このように、図１に示す形態では、端子基部１７は、絶縁被膜１４に圧着する一対の圧着部３６，３６を有する。

端子先部１８及び端子基部１７に錫メッキ１９が付されている。本実施形態では、端子１２の全体に錫メッキ１９が付されている。端子１２に錫メッキ１９を付する作業において、マスキングが不要となり生産効率が高い。なお、端子先部１８にのみ錫メッキ１９が付されていてもよい。

〔電線１１について〕
電線１１が有する導体端部１６についてさらに説明する。前記のとおり、導体端部１６は全体として平坦形状を有する。導体端部１６は（図３参照）、端子基部１７の接合対象部３３と接する第一導体面２１と、第一導体面２１と上下方向について反対側の第二導体面２２とを有する。第一導体面２１は、その中央で隆起部３７に沿って窪んでいるが、その他は平面状である。第二導体面２２は、ほぼ平面状であり、端子１２の一部によって上から覆われておらず、その全体が端子１２から露出する面である。

第一端子面３１と第一導体面２１とが接合されている。その接合は固相接合である。固相接合されている範囲では、導体端部１６と端子基部１７との接合界面が無くなっている。図３では、導体端部１６と端子基部１７（接合対象部３３）とは固相接合されていることから、その界面を仮想線（二点鎖線）により示している。なお、導体端部１６と端子基部１７が有する側壁部３４とは固相接合されていない。固相接合は、第一端子面３１と第一導体面２１との全体で成されているのが好ましいが、部分的に成されていてもよい。

〔電線１１と端子１２との接合構造について〕
前記のとおり、電線１１が有する導体端部１６と、端子１２が有する端子基部１７とは固相接合されている。そのために、本実施形態では、端子基部１７に導体端部１６を重ねた状態で、端子基部１７に対して摩擦撹拌スポット接合を行う（図９参照）。摩擦撹拌スポット接合では、回転するツール５０を、端子１２から露出する第二端子面３２に接触させ押し付ける。これにより、第二端子面３２に圧痕４０が形成され（図３参照）、その圧痕４０の直上位置に固相接合部４１が形成される。つまり、端子基部１７は、第一端子面３１側に、導体端部１６と接合する固相接合部４１を有する。固相接合は、第一端子面３１と第一導体面２１との間で、全体的に成されているのが好ましいが、部分的に成されていてもよい。つまり、端子基部１７は、第一端子面３１側の少なくとも一部に固相接合部４１を有していればよい。

図９に示すように、ツール５０は、円柱状のショルダ５１と、ショルダ５１の下面に突出して設けられているピン５２とを有する。ピン５２はショルダ５１よりも外径が小さい。回転するツール５０を端子基部１７に押し付け、ピン５２を端子基部１７に圧入する。導体端部１６及び端子基部１７は、回転するツール５０との間で生じる摩擦熱によって加熱され、第一導体面２１と第一端子面３１との間で金属結合が実現され、導体端部１６と端子基部１７とは固相接合される。

導体端部１６は、端子基部１７と治具５３とによって挟まれた状態となり、治具５３は、ツール５０による端子基部１７及び導体端部１６への押し付け力を支える。
導体端部１６は撚り線からなる。その撚り線に含まれ隣り合う芯線１３ａ同士においても金属結合が実現され接合される。つまり、撚り線に含まれ隣り合う芯線１３ａ同士も固相接合される。なお、前記加熱により上昇する温度は、導体端部１６（アルミニウム合金）及び端子基部１７（銅合金）の融点以下の温度である。

回転するツール５０を端子基部１７に押し付けることで、ツール５０の回転接触面の形状が第二端子面３２に転写され、圧痕４０が形成される。図３に示すように、ピン５２によって、圧痕４０は、導体端部１６側に凹む凹部４４を有する。本実施形態では、ピン５２の突出長さＬは（図９参照）端子基部１７が有する接合対象部３３の厚さｔよりも小さい。このため、図３に示すように、凹部４４の底４４ｂは、ピン５２により押し潰された端子基部１７の一部により構成されている。より具体的に説明すると、底４４ｂは、変形した端子基部１７の一部である端子層１７ａにより構成されている。つまり、底４４ｂは、端子１２の材料である銅合金による層により構成されている。

第一端子面３１は導体端部１６側に部分的に隆起している。隆起部３７は、圧痕４０の直上位置を含む範囲で形成されている。隆起部３７の隆起形状に応じて、導体端部１６は窪んでいる。

圧痕４０は、その中央に深い凹部４４を有し、その凹部４４の周囲に押圧部４３を有する。凹部４４は、ツール５０のピン５２が接触することで形成され、図４に示すように、下面視において円形となる。押圧部４３は、ツール５０のショルダ５１が接触することで形成され、下面視において円環状である。図５に示すように、第二端子面３２と反対側である第二導体面２２のうち、圧痕４０の直上位置の面は、平面状であり、端子１２から露出している。第二導体面２２は、全体が端子１２から露出する面である。図４は、第二端子面３２及びその周囲を示す底面図であり、図５は、第二導体面２２及びその周囲を示す平面図である。

図３において、固相接合部４１は、主に凹部４４の直上位置に形成され、さらに、押圧部４３の直上位置にも形成される。押圧部４３の直上位置の全体に、固相接合部４１が形成されるのが好ましいが、押圧部４３の直上位置の全体に形成されていなくてもよい。押圧部４３の直上位置の少なくとも一部に固相接合部４１が形成されている。

本実施形態では、ツール５０が、第二端子面３２の全体にわたって接触するのではなく、部分的に接触する。ツール５０は、第二端子面３２の中央を含む領域に対して接触する。
第二端子面３２をツール５０が押圧することで、端子基部１７と治具５３に挟まれる導体端部１６は幅方向に広がろうとする。端子基部１７が有する側壁部３４，３４は、幅方向に広がろうとする導体端部１６を規制することができる。

〔変形例１〕
図６は、端子付き電線１０の変形例を示す図であり、第二端子面３２及びその周囲を示す平面図である。図６に示す形態では、圧痕４０の幅方向の寸法は、導体端部１６の幅方向の寸法よりも大きい。なお、圧痕４０の幅方向の寸法は、導体端部１６の幅方向の寸法以上であってもよい。このために、ツール５０のショルダ５１（図９参照）における回転接触面の直径が、導体端部１６の幅方向の寸法以上に設定される。

図６に示す形態によれば、図４に示す形態と比較して、導体端部１６と端子基部１７とが、幅方向に広く固相接合される。よって、電線１１と端子１２との接合強度はより一層高くなる。図６に示す形態と、図４に示す形態とでは、圧痕４０の範囲が異なるが、その他については同じであり、ここでは説明を省略する。

〔変形例２〕
図７は、端子付き電線１０のさらに別の変形例を示す斜視図である。図８は、図７に示す端子付き電線１０を反対側から（下から）見た場合の斜視図である。図７及び図８に示す端子付き電線１０では、端子１２が側壁部３４，３４（図１参照）を備えていない点で、前記各形態と異なる。図７および図８に示す端子付き電線１０では、前記各形態と同様に、端子１２は、相手端子（図示せず）と電気的に接続可能な端子先部１８と、導体端部１６と接合される端子基部１７とを有する。しかし、図７および図８に示す形態では、端子基部１７は、電線１１の絶縁被膜１４と離れて設けられており、図１及び図２に示すような基底部３５、及び絶縁被膜１４に対してカシメられることで圧着する圧着部３６を有していない。端子基部１７は、導体端部１６と接合される部分として、接合対象部３３を有し、接合対象部３３は、板状であり平坦形状を有する。

図７および図８に示す端子付き電線１０においても、前記各形態と同様、導体端部１６は、端子基部１７と接する第一導体面２１と、第一導体面２１と反対側であるとともに全体が端子１２から露出する第二導体面２２とを有する。端子基部１７は、導体端部１６（第一導体面２１）と接する第一端子面３１と、第一端子面３１と反対側の第二端子面３２とを有する。端子１２から露出する第二導体面２２と反対側である第二端子面３２に、圧痕４０が形成されている。端子基部１７は、第一端子面３１側に、圧痕４０の直上位置に形成され導体端部１６と接合する固相接合部４１を有する。図７および図８に示す形態と、前記各形態とでは、端子基部１７の形態が異なるが、その他については同じであり、ここでは説明を省略する。

〔端子付き電線１０の製造方法について〕
端子付き電線１０の製造方法について説明する。その製造方法は、準備工程と接合工程とを含む。準備工程では、図９に示すように、絶縁被膜１４から導体１３の端部（導体端部１６）を露出させた状態で、その導体端部１６を端子１２に重ねる。露出する導体１３の端部（導体端部１６）を治具５３によって受ける。接合工程では、端子１２のうち、露出する導体１３の端部（導体端部１６）と反対側の面に対してツール５０を接触させて導体端部１６と端子１２とを摩擦攪拌スポット接合する。

準備工程では、事前処理を行い、導体端部１６は、予め全体として平坦状に成形されるのが好ましい。例えば、導体端部１６に対して事前に圧力を加えて、導体端部１６を平坦状とする。事前処理として、導体端部１６を端子基部１７上に重ねた状態で、これら導体端部１６と端子基部１７とに上下方向の圧力を加えて、導体端部１６を全体として平坦状に成形してもよい。この場合、導体端部１６と端子基部１７とが圧着され仮接合されてもよい。これにより、端子基部１７上において導体端部１６は平坦状となる。事前処理の後、接合工程が行われる。

図４に示す形態の場合、圧痕４０は、導体端部１６の先端１６ｃ及び幅方向の両側部１６ｂ，１６ｂの直下位置に形成されていない。このため、導体端部１６の先端１６ｃ及び幅方向の両側部１６ｂ，１６ｂにおいて、導体１３の芯線１３ａと端子１２とが接合されない部分が生じる可能性がある。

そこで、図６に示すように、導体端部１６の先端１６ｃ及び幅方向の両側部１６ｂ，１６ｂの直下位置にも、圧痕４０が形成されるように摩擦撹拌スポット接合されてもよい。このために、第二端子面３２のうち導体端部１６の先端１６ｃの直下位置にツール５０（図９参照）のショルダ５１を接触させる。そのための手段として、ツール５０の直径が大きく設定されてもよい。この場合、第二端子面３２のうち、導体端部１６の先端１６ｃの直下位置にも圧痕４０が形成され、導体１３の芯線１３ａと端子１２とが広く固相接合される。

さらに、ツール５０の直径は、導体端部１６の幅方向の寸法よりも大きく設定されてもよい。この場合、図６に示すように、第二端子面３２のうち、導体端部１６の幅方向の全体の直下位置に圧痕４０が形成され、導体１３の芯線１３ａと端子１２とが広く固相接合される。

〔前記各形態の端子付き電線１０について〕
前記各形態の端子付き電線１０は、電線１１と、電線１１の端部に取り付けられ相手端子（図示せず）と電気的に接続可能な端子１２とを備える。電線１１は、導体１３及び導体１３を覆う絶縁被膜１４を有する。導体１３は、絶縁被膜１４から露出する導体端部１６を有する。端子１２は、相手端子（図示せず）と電気的に接続可能な端子先部１８と、導体端部１６と接合される端子基部１７とを有する。導体端部１６は、端子基部１７と接する第一導体面２１と、第一導体面２１と反対側であるとともに端子１２から露出する第二導体面２２とを有する。端子基部１７は、導体端部１６と接する第一端子面３１と、第一端子面３１と反対側の第二端子面３２とを有する。端子１２から露出する第二導体面２２と反対側である第二端子面３２に、圧痕４０が形成されている。端子基部１７は、圧痕４０の直上位置に形成され導体端部１６と接合する固相接合部４１を有する。

この端子付き電線１０では、端子１２から露出する第二導体面２２と反対側である第二端子面３２に圧痕４０が形成され、その直上位置で導体端部１６と端子基部１７とは固相接合されている。前記各形態での固相接合は、従来のような端子のカシメ部を対象としないことから、その作業及び生産管理は比較的容易であり、コストの低減が可能となる。圧痕４０を伴う力に基づく固相接合によって端子基部１７と導体端部１６とは接合されるので、端子基部１７と導体端部１６との間で高い接合強度が得られる。

前記各形態では、導体１３はアルミニウム合金からなり、端子１２は銅合金からなる。導体１３と端子１２とが異種金属であっても、端子基部１７と導体端部１６との接合は圧痕４０を伴う力に基づく固相接合によるため、端子基部１７と導体端部１６との間で高い接合強度が得られる。

導体１３は、単芯線であってもよいが、前記各形態では、複数の芯線１３ａが撚られた撚り線である。導体１３が撚り線である場合、撚り線の芯線（素線）１３ａと端子基部１７との間に隙間が生じやすくなる。しかし、端子基部１７と導体端部１６との接合は圧痕を伴う力に基づく固相接合によるため、前記隙間の発生を低減することが可能となる。また、隣り合う芯線１３ａ，１３ａ同士の間も固相接合され、隙間が削減される。

第二端子面３２に対して摩擦攪拌スポット接合が行われる。図９に示すように、ピン５２とショルダ５１とが一体であるツール５０が用いられる。ツール５０のピン５２により、圧痕４０は、導体端部１６側に凹む凹部４４を有する。
なお、摩擦撹拌スポット接合は、複動式であってもよい。この場合、図９を参考に説明すると、ピン５２を導体端部１６に圧入したあと、ピン５２によって形成された凹部が、回転するショルダ５１によって埋め戻される。このため、圧痕４０は、図３に示すような凹部４４を有さない場合がある。

前記各形態では、凹部４４を有する圧痕４０が第二端子面３２に形成されるが、凹部４４の底４４ｂは、端子基部１７の一部である端子層１７ａにより構成されている。このために、摩擦撹拌スポット接合では、ツール５０のピン５２は、端子基部１７を貫通しない。この構成により、凹部４４の直上位置においても、導体端部１６と端子基部１７の一部（端子層１７ａ）とが接合された状態にあり、両者間で通電面積が維持される。また、この構成は、ツール５０の耐久性の観点からも好ましい。

ツール５０のピン５２が端子基部１７を押圧し、圧痕４０の形成にともなって、第一端子面３１は導体端部１６側に隆起している。このような圧痕４０を伴う力に基づく固相接合によるため、端子基部１７と導体端部１６との間で高い接合強度が得られる。

端子先部１８及び端子基部１７に、錫メッキ１９が付されている。このため、相手端子（図示せず）と電気的に接続される端子先部１８の他に、導体端部１６と接合される端子基部１７においても、酸化膜の形成が抑制され、電気比抵抗が高くなるのを防ぐことが可能となる。端子基部１７に錫メッキが付されていても、その端子基部１７と導体端部１６との接合は圧痕を伴う力に基づく固相接合によるため、強い接合強度が得られる。

図１に示す形態では、端子基部１７は絶縁被膜１４に圧着する圧着部３６，３６を有する。この場合、電線１１を端子１２に近い部分で曲げた際に生じる、電線端部１６を端子基部１７から引き剥がそうとする力が低減される。端子１２と電線１１との接合強度がより一層高まる。前記接合工程の前に、圧着部３６，３６によって、電線１１のうち絶縁被膜１４を有する部分を端子基部１７に圧着してもよい。この場合、電線１１と端子１２との相対的な位置が固定され、接合工程の際、電線端部１６と端子基部１７との位置ずれを防止することが可能となる。

図７に示す形態では、端子１２は、絶縁被膜１４に圧着する圧着部３６，３６を有さない。端子基部１７は絶縁被膜１４と離れて設けられている。端子１２が圧着部３６，３６を有していなくても、端子基部１７と導体端部１６との接合は圧痕４０を伴う力に基づく固相接合によるため、強い接合強度が得られる。

〔その他について〕
前記各形態では、第二端子面３２に圧痕４０が一つのみ形成されている。圧痕４０の数は制限がなく、例えば大径化した端子付き電線１０の場合、圧痕４０は複数設けられていてもよい。例えば、複数の圧痕４０は前後方向に並んで設けられる。
前記各形態では、圧痕４０が有する凹部４４は、平面視において円形の穴である。この「円形」は、真円であってもよいが、長円であってもよい。例えば、摩擦撹拌スポット接合の際、回転するツール５０を前後方向に沿って移動させてもよく、この場合、形成される凹部４４の形状は長円となる。これにより、固相接合部４１が広く形成される。

端子１２は、図示した形態以外であってもよい。図１に示す形態と比較して、図７および図８に示す形態では、端子１２は側壁部３４，３４及び圧着部３６，３６の双方を有していない。側壁部３４，３４及び圧着部３６，３６のうちのいずれか一方を、端子１２は有していてもよい。

前記各形態では、導体端部１６と端子基部１７とを摩擦撹拌スポット接合する際、ツール５０のピン５２は、端子基部１７を貫通しない場合について説明した。つまり、凹部４４の底４４ｂは、端子基部１７の一部である端子層１７ａにより構成されている場合について説明した。これとは異なり、ツール５０のピン５２は端子基部１７を貫通してもよい。この場合、導体端部１６及び端子基部１７が一部において塑性流動を伴って固相接合される。

前記実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、前記実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更を含む。

１０ 端子付き電線
１１ 電線
１２ 端子
１２ａ 先端
１３ 導体
１３ａ 芯線
１４ 絶縁被膜
１５ 導体本体部
１６ 導体端部
１６ａ 導体層
１６ｂ 側部
１６ｃ 先端
１７ 端子基部
１７ａ 端子層
１８ 端子先部
１９ 錫メッキ
２１ 第一導体面
２２ 第二導体面
３１ 第一端子面
３２ 第二端子面
３３ 接合対象部
３４ 側壁部
３５ 基底部
３６ 圧着部
３７ 隆起部
４０ 圧痕
４１ 固相接合部
４３ 押圧部
４４ 凹部
４４ｂ 底
５０ ツール
５１ ショルダ
５２ ピン
５３ 治具

Claims (11)

1. 導体及び前記導体を覆う絶縁被膜を有する電線と、前記電線の端部に取り付けられ相手端子と電気的に接続可能な端子と、を備える端子付き電線であって、
   前記導体は、前記絶縁被膜から露出する導体端部を有し、
   前記端子は、前記相手端子と電気的に接続可能な端子先部と、前記導体端部と接合される端子基部と、を有し、
   前記導体端部は、前記端子基部と接する第一導体面と、前記第一導体面と反対側であるとともに前記端子から露出する第二導体面と、を有し、
   前記端子基部は、前記導体端部と接する第一端子面と、前記第一端子面と反対側の第二端子面と、を有し、
   前記第二導体面と反対側である前記第二端子面に、圧痕が形成されていて、
   前記端子基部は、前記圧痕の直上位置に形成され前記導体端部と接合する固相接合部を有する、
   端子付き電線。
2. 前記圧痕は、前記導体端部側に凹む凹部を有する、請求項１に記載の端子付き電線。
3. 前記凹部の底は、前記端子基部の一部である端子層により構成されている、請求項２に記載の端子付き電線。
4. 前記導体は、アルミニウム合金からなり、
   前記端子は、銅合金からなる、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の端子付き電線。
5. 前記端子先部及び前記端子基部に、錫メッキが付されている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の端子付き電線。
6. 前記導体は、複数の芯線が撚られた撚り線である、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の端子付き電線。
7. 前記電線の長手方向に直交し前記第二導体面に沿った方向を幅方向と定義した場合、
   前記圧痕の前記幅方向の寸法は、前記導体端部の幅方向の寸法以上である、請求項６に記載の端子付き電線。
8. 前記第一端子面は前記導体端部側に隆起している、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の端子付き電線。
9. 前記端子基部は前記絶縁被膜に圧着する圧着部を有する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の端子付き電線。
10. 前記端子基部は前記絶縁被膜と離れて設けられている、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の端子付き電線。
11. 導体及び前記導体を覆う絶縁被膜を有する電線と、前記電線の端部に取り付けられ相手端子と電気的に接続可能な端子と、を備える端子付き電線の製造方法であって、
    前記絶縁被膜から前記導体の端部を露出させた状態で前記導体の端部を前記端子に重ねる準備工程と、
    前記端子のうち、露出する前記導体の端部と反対側の面に対してツールを接触させて前記導体の端部と前記端子とを摩擦攪拌スポット接合する接合工程と、
    を含む、端子付き電線の製造方法。

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