JP6978294B2 - 端子接続方法及び端子 - Google Patents

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Description

本発明は、電線に端子を接続する端子接続方法及び電線が接続される端子に関する。
電線に端子を接続する従来の端子接続構造では、端子の電線圧着部に形成された一対の加締め部が、絶縁被覆を剥がされた電線の端部に露出した導体に加締められることによって、電線に端子が接続されるのが一般的である。
ところで、最近では、自動車用のワイヤハーネスに使用されている電線として、軽量性やリサイクル性の良さから銅電線に換えてアルミニウム電線を用いる動きがある。しかしながら、自動車用のワイヤハーネスの電線をアルミニウム電線にした場合、アルミニウムやアルミニウム合金製の導体の表面に、強固で電気抵抗の大きい酸化被膜が存在することが、端子を接続する上で通電性能の低下を招くという問題がある。
そこで、例えば特許文献１に開示された端子金具付き電線の製造方法では、電線の芯線を治具で挟んで超音波振動を与えることで複数の素線の表面に粗化領域を形成した後、端子の圧着部を圧着する。すると、素線の表面に形成された粗化領域同士が擦れ合うことにより、素線の表面に形成された酸化膜等の被膜を剥がされる。そこで、新生面が露出した素線同士が互いに接触することで電気的に接続され、電線と端子との間の電気抵抗を小さくできる。
また、例えば特許文献２，３に開示された端子接続構造では、端子の加締め部に摩擦撹拌させる接合ツールを食い込ませて摩擦撹拌接合部を形成している。この端子接続構造によれば、電線圧着部が摩擦撹拌接合による結合力によって固定され、電気的接触抵抗の低下が図られる。
特開２０１１−８２１２７号公報 特開２００９−１８７６８３号公報 特開２０１２−２８１１２号公報
しかしながら、上記特許文献１に開示された端子金具付き電線の製造方法では、電線の芯線に超音波振動を付与するための超音波設備が高額となる場合が多く、製造コストが上昇してしまう。
また、上記特許文献２，３に開示された端子接続構造では、回転する接合ツールのピン部を電線圧着部に食い込ませ、その部分の電線圧着部及び導体を塑性流動させる。そのため、食い込ませたピン部により加締め部に開き方向の応力が作用したり、導体の芯線が切れたりする可能性がある。その結果、導体に対する電線圧着部の固着力の低下が生じる懸念があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、導体との固着力の低下を招くことなく、導体との電気的接触抵抗の低下を図ることができる安価な端子接続方法及び端子を提供することにある。
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 端子の電線圧着部における基底部の上面に複数の素線からなる導体を載置し、前記基底部より延設された導体加締め部及び接合用加締め部が前記導体を覆うように加締めて前記導体を圧着する導体圧着工程と、
前記導体圧着工程後に、前記接合用加締め部により前記導体が圧着された範囲からなる撹拌接合領域に対し、回転する摩擦撹拌ツールを食い込ませて摩擦撹拌接合させる撹拌接合工程と、
を含み、
前記導体圧着工程では、前記基底部の両側縁から延設された一対の前記接合用加締め部が、延出端同士が互いに接触しながら前記導体に食い込むように加締められ、
前記撹拌接合工程では、前記接合用加締め部における前記延出端同士の接触箇所から離れた位置にて、前記摩擦撹拌ツールを、前記接合用加締め部を貫通させて前記接合用加締め部に覆われた前記導体へ食い込ませることを特徴とする端子接続方法。
上記（１）の構成の端子接続方法によれば、端子の撹拌接合領域では、摩擦撹拌ツールによって端子の一部及び複数の素線が塑性流動されて摩擦撹拌接合される。これにより、導体の素線は、表面に形成された酸化膜等の被膜が破壊されて互いに接合されて端子と一体化されるので、電気的接続信頼性が向上する。また、導体加締め部とは別の接合用加締め部による圧着箇所である撹拌接合領域で摩擦撹拌接合させるので、導体に対する導体加締め部の固着力の低下が生じる虞がない。つまり、導体加締め部で機械的に導体を結合し、撹拌接合領域で機械的及び電気的に導体を接合することで、端子に導体を安定的に接続することができる。即ち、撹拌接合領域において端子の一部と複数の素線とを摩擦撹拌接合させる際、導体加締め部に対する悪影響をなくすことができる。そこで、導体に対する端子の固着力の低下を招くことなく、電気的接触抵抗の低下を図ることができる。
また、例えば回転する簡単な構成の摩擦撹拌ツールにより、撹拌接合領域における端子の一部及び導体の素線を摩擦撹拌接合させることができるので、高額な超音波設備を必要とせず、製造コストを低減できる。
（２） 前記撹拌接合工程において、前記摩擦撹拌ツールを前記撹拌接合領域へ食い込ませた後に、前記摩擦撹拌ツールを前記基底部に沿って移動させる移動撹拌を行うことを特徴とする上記（１）に記載の端子接続方法。
上記（２）の構成の端子接続方法によれば、撹拌接合領域における広い範囲で摩擦撹拌されて電気的接続信頼性がさらに向上する。
（３） 前記撹拌接合工程において、冶具に形成された保持凹部に前記端子を嵌合させて保持することを特徴とする上記（１）または（２）に記載の端子接続方法。
上記（３）の構成の端子接続方法によれば、摩擦撹拌ツールによって撹拌接合領域を摩擦撹拌させる際に端子を保持凹部に保持しておくことで、摩擦撹拌を安定して円滑に行うことができる。また、摩擦撹拌を行うことによる端子の変形や接合用加締め部の開きを抑制できる。
（４） 前記導体が、絶縁被覆が剥がされた複数の電線の端末部にそれぞれ露出した芯線の束であることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか１つに記載の端子接続方法。
上記（４）の構成の端子接続方法によれば、複数の電線の端末部にそれぞれ露出した芯線の束における素線及び端子の一部を摩擦撹拌させることで、複数の電線を端子に安定的、かつ容易に接続することができる。
（５） 前記素線が、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる上記（１）〜（４）の何れか１つに記載の端子接続方法。
上記（５）の構成の端子接続方法によれば、アルミニウム電線と端子を圧着する場合に特に有効性を発揮することができる。即ち、アルミニウム電線の場合は、アルミニウム又はアルミニウム合金製の素線の表面に強固な酸化被膜が存在し、それが電気抵抗を小さくする上での阻害要因となっているが、複数の素線の表面に形成された酸化被膜は摩擦撹拌によって破壊されるので、小さい電気接続抵抗で端子とアルミニウム電線を接続することができる。
（６） 複数の素線からなる導体が載置された基底部と、
前記基底部より延設されて前記導体を覆うようにそれぞれ加締められて前記導体を圧着した導体加締め部及び接合用加締め部と、
を備え、
前記基底部の両側縁から延設された一対の前記接合用加締め部が、延出端同士が互いに接触しながら前記導体に食い込むように加締められており、
前記接合用加締め部における前記延出端同士の接触箇所から離れた位置にて、前記接合用加締め部を貫通して前記接合用加締め部に覆われた前記導体へ食い込むように延びる摩擦撹拌接合部が形成されている
ことを特徴とする端子。
上記（６）の構成の端子によれば、導体に圧着した後に、撹拌接合領域において、摩擦撹拌ツールによって端子の一部及び複数の素線が塑性流動されて摩擦撹拌接合されている。これにより、導体の素線は、表面に形成された酸化膜等の被膜が破壊されて互いに接合されて端子と一体化されているので、電気的接続信頼性が向上する。また、導体加締め部とは別の接合用加締め部による圧着箇所である撹拌接合領域で摩擦撹拌接合されているので、導体に対する導体加締め部の固着力の低下が生じる虞がない。つまり、導体加締め部で機械的に導体が結合され、撹拌接合領域で機械的及び電気的に導体が接合されることで、導体が安定的に接続されている。即ち、撹拌接合領域において端子の一部と複数の素線とが摩擦撹拌接合された際、導体加締め部に対する悪影響がないので、導体に対する固着力の低下を招くことなく、電気的接触抵抗の低下を図ることができる。
本発明に係る端子接続方法及び端子によれば、導体との固着力の低下を招くことなく、導体との電気的接触抵抗の低下を図ることができる安価な端子接続方法及び端子を提供できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
本発明の第１実施形態に係る端子接続方法の工程及び端子を説明するための斜視図である。 図１に示した端子接続方法を説明するための平面図である。 図１に示した端子接続方法を説明するための断面図である。 摩擦撹拌工程における移動撹拌を説明するための平面図である。 摩擦撹拌工程における移動撹拌を説明するための平面図である。 冶具を用いた摩擦撹拌工程を説明するための断面図である。 摩擦撹拌工程の他の例を説明するための断面図である。 本発明の第２実施形態に係る端子接続方法の工程及び端子を説明するための斜視図である。
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る端子接続方法の工程を説明するための斜視図、図２は図１に示した端子接続方法を説明するための平面図、図３は図１に示した端子接続方法を説明するための断面図である。
図１〜図３に示すように、本発明の第１実施形態は、電線２０に端子１０を接続する端子接続方法及び電線２０が接続される端子１０である。なお、本明細書中において、端子１０と電線２０の端子接続方法は、端子１０側を「前」、電線２０側を「後」として説明する。
電線２０は、図１の（ａ）に示すように、導体２３がアルミニウム、或いはアルミニウム合金からなるアルミニウム電線である。導体２３は、複数の素線２１が束ねられてなる。絶縁被覆２４は、電気絶縁性の合成樹脂からなり、導体２３の外周を包囲するように形成されることによって、導体２３を外部から絶縁可能に保護する。電線２０の端末部は、絶縁被覆２４が剥がされて導体２３が露出している。この露出した導体２３に端子１０の導体加締め部１６及び接合用加締め部１９が接続される。接合用加締め部１９により導体２３が加締められた部分は、撹拌接合領域Ａとされている。この撹拌接合領域Ａには、導体２３と接合用加締め部１９とを一体に塑性流動して形成された摩擦撹拌接合部３３が設けられている。なお、本実施形態に係る端子接続方法は、電線がアルミニウム電線に限られるものではなく、銅、或いは銅合金からなる銅電線などの種々の電線を用いることができる。
端子１０は、図１の（ａ）に示すように、銅、或いは銅合金等の金属からなる板状部材から金型プレス加工等によって成形された端子である。端子１０は、相手接続部１１と、相手接続部１１に一体に形成された電線圧着部１２とを備えている。
電線圧着部１２は、基底部１４と、この基底部１４の両側縁より延設された一対の導体加締め部１６と、導体加締め部１６の後方に連なる一対の被覆加締め部１８と、導体加締め部１６の前方に連なる一対の接合用加締め部１９を有する。電線圧着部１２は、接合用加締め部１９が形成された領域が撹拌接合領域Ａとされている。なお、本実施形態係る端子接続方法は、電線圧着部１２が被覆加締め部１８を有しないで導体加締め部１６及び接合用加締め部１９のみを有する端子を電線に接続するものでもよい。
また、導体加締め部１６の内面及び対応する基底部１４の上面には、セレーション（凹部）１５が形成されている。本第１実施形態においては、セレーション１５は電線２０の延在方向（図３中、左右方向）に間隔を空けて３つ並んで形成されている。
相手接続部１１は、例えばボルトが挿通される取付穴１３を有する略矩形状に形成され、不図示の相手側端子とボルト・ナットにより接続される。なお、相手接続部１１の形状は、本実施形態の構成に限らず、円形等の他の形状とすることもできる。
次に、本第１実施形態に係る端子接続方法を説明する。
本第１実施形態に係る端子接続方法は、導体圧着工程と、摩擦撹拌工程と、を有する。
（導体圧着工程）
先ず、導体圧着工程では、図１の（ａ），（ｂ）に示すように、端子１０の電線圧着部１２における基底部１４の上面に複数の素線２１からなる導体２３を載置し、基底部１４より延設された加締め部である導体加締め部１６及び接合用加締め部１９が導体２３を覆うように加締めて導体２３を圧着する。
本第１実施形態においては、電線２０の端末部に露出させた導体２３は、その前端が、接合用加締め部１９に対応する基底部１４の上面に載置され、前端近傍が、セレーション１５が形成された基底部１４の上面に載置される。また、電線２０の端末部の絶縁被覆２４の前端は、被覆加締め部１８に対応する基底部１４の上面に載置される。
そして、図１の（ｂ）及び図２の（ａ）に示すように、導体加締め部１６及び接合用加締め部１９が導体２３を覆うように加締められて導体２３に圧着されると共に、被覆加締め部１８が絶縁被覆２４の前端を覆うように加締められて絶縁被覆２４に圧着される。
導体加締め部１６に形成されたセレーション１５は、導体加締め部１６が加締められた際に導体２３に食い込むことで、比較的径が細い電線２０における素線２１の表面に形成された酸化被膜を破壊して電気的接触抵抗を低下させることができる。
（摩擦撹拌工程）
次に、摩擦撹拌工程では、図１の（ｃ）及び図２の（ｂ）に示すように、摩擦撹拌ツール５１を用いて、撹拌接合領域Ａにおいて、導体２３と端子１０の一部である接合用加締め部１９とが一体に塑性流動して凝着された摩擦撹拌接合部３３（図中、網かけ部分）を形成する。
本第１実施形態に係る摩擦撹拌ツール５１は、図３の（ａ）〜（ｂ）に示すように、先端部に丸みを有した棒状に形成されており、軸線を回転中心にモータ５０により回転駆動されて撹拌接合領域Ａを摩擦撹拌する。摩擦撹拌ツール５１の軸方向長さ寸法は、基底部１４の上面から加締められた接合用加締め部１９の上端までの高さより大きく設定されている。また、摩擦撹拌ツール５１の直径は、摩擦撹拌させる撹拌接合領域Ａの形態や大きさ等に応じて適宜設定される。
また、摩擦撹拌ツール５１は、例えばＸＹＺ軸方向（前後左右上下方向）に移動可能なモータ５０に取付られたり、上下動するモータ５０と水平方向に移動可能な作業テーブルとを用いたり、多軸ロボットアームの先端に固定されたモータ５０に取付られたりすることで、端子１０に圧着された導体２３の撹拌接合領域Ａに対してＸＹＺ軸方向に相対的に動けることが望ましい。
具体的な摩擦撹拌の手順としては、先ず、図３の（ａ）に示すように、電線２０の端末部に圧着された端子１０が、作業テーブル６０上に固定される。そして、ＸＹＺ軸方向に移動可能なモータ５０に取付られた摩擦撹拌ツール５１は、モータ５０により回転駆動されながら端子１０の撹拌接合領域Ａに対して、その上方から下降する。
そして、図３の（ｂ）に示すように、回転する摩擦撹拌ツール５１を端子１０の撹拌接合領域Ａに押圧することで、撹拌接合領域Ａにおける接合用加締め部１９を貫通して先端が基底部１４の近傍に達するまで食い込ませる。回転する摩擦撹拌ツール５１が接合用加締め部１９により導体２３が加締められた撹拌接合領域Ａに食い込むと、摩擦撹拌ツール５１の摩擦回転撹拌作用による摩擦熱でその部分の接合用加締め部１９及び導体２３が軟化して塑性流動する。
一定時間後、撹拌接合領域Ａに食い込ませた摩擦撹拌ツール５１を上昇させて撹拌接合領域Ａから引き抜く。すると、図３の（ｃ）に示すように、撹拌接合領域Ａでは、塑性流動化した接合用加締め部１９及び導体２３が、摩擦撹拌ツール５１の引き抜き後に、熱伝導によって急速冷却して固化し、摩擦撹拌接合部３３が形成される。
この摩擦撹拌ツール５１による摩擦撹拌は、一対の接合用加締め部１９でそれぞれ行う。これにより、図１の（ｃ）及び図２の（ｂ）に示すように、端子１０には、撹拌接合領域Ａに一対の摩擦撹拌接合部３３が設けられる。以上によって、撹拌接合領域Ａに摩擦撹拌接合部３３が設けられた図１の（ａ）〜（ｃ）に示す端子接続構造が作製される。
なお、摩擦撹拌工程では、端子１０の撹拌接合領域Ａに対して、一対の摩擦撹拌ツール５１によって一対の摩擦撹拌接合部３３を同時に形成してもよい。
また、摩擦撹拌工程において摩擦撹拌接合部３３を形成した後、電線圧着部１２に圧着された導体２３の周囲を封止材で封止することが望ましい。導体２３が露出された部分を封止材で覆うことで、端子１０の外部から水が浸入して接触することを防ぐことができる。その結果、銅、或いは銅合金製の端子１０に圧着したアルミニウム、或いはアルミニウム合金製の導体２３に生じようとするガルバニック腐食が抑制される。
次に、本第１実施形態に係る端子接続方法及び端子の作用を説明する。
本第１実施形態に係る端子接続方法及び端子によれば、端子１０の撹拌接合領域Ａでは、摩擦撹拌ツール５１によって端子１０の一部及び複数の素線２１が塑性流動されて摩擦撹拌接合される。これにより、導体２３の素線２１は、表面に形成された酸化膜等の被膜が破壊されて互いに接合されて端子１０と一体化されるので、電気的接続信頼性が向上する。また、導体加締め部１６とは別の接合用加締め部１９による圧着箇所である撹拌接合領域Ａで摩擦撹拌接合させるので、導体２３に対する導体加締め部１６の固着力の低下が生じる虞がない。つまり、導体加締め部１６で機械的に導体２３を結合し、撹拌接合領域Ａで機械的及び電気的に導体２３を接合することで、端子１０に導体２３を安定的に接続することができる。即ち、撹拌接合領域Ａにおいて端子１０の一部と複数の素線２１とを摩擦撹拌接合させる際、導体加締め部１６に対する悪影響をなくすことができる。そこで、導体２３に対する端子１０の固着力の低下を招くことなく、電気的接触抵抗の低下を図ることができる。
また、回転する簡単な構成の摩擦撹拌ツール５１により、撹拌接合領域Ａにおける端子１０の一部及び導体２３の素線２１を摩擦撹拌接合させることができるので、高額な超音波設備を必要とせず、製造コストを低減できる。
また、本第１実施形態に係る端子接続方法及び端子によれば、アルミニウム電線である電線２０と端子１０を圧着するので、アルミニウム又はアルミニウム合金製の素線２１の表面に強固な酸化被膜が存在し、それが電気抵抗を小さくする上での阻害要因となる可能性があるが、複数の素線２１の表面に形成された酸化被膜は摩擦撹拌によって破壊されるので、小さい電気接続抵抗で端子１０と電線２０を接続することができる。
ここで、上記第１実施形態では、摩擦撹拌工程において、撹拌接合領域Ａに対して、摩擦撹拌ツール５１を下降させて食い込ませて接合用加締め部１９及び導体２３を塑性流動させた後に摩擦撹拌ツール５１を引き抜いたが、撹拌接合領域Ａに食い込ませた摩擦撹拌ツール５１を水平方向である基底部１４に沿う方向へ移動させて接合用加締め部１９及び導体２３をさらに塑性流動させる移動撹拌を行ってから引き抜いてもよい。
次に、摩擦撹拌ツール５１を水平方向である基底部１４に沿う方向へ移動させて摩擦撹拌させる移動撹拌における各種の移動例を説明する。
（移動例１）
図４の（ａ）に示すように、移動例１では、撹拌接合領域Ａにおけるそれぞれの接合用加締め部１９において、摩擦撹拌ツール５１を食い込ませて前後方向に移動させる。なお、この移動例１では、前後方向の移動の変換点において、摩擦撹拌ツール５１を僅かに幅方向へ変位させる。
（移動例２）
図４の（ｂ）に示すように、移動例２では、撹拌接合領域Ａにおける接合用加締め部１９の突き合わせ部分における後方寄りに摩擦撹拌ツール５１を食い込ませて前方へ移動させる。なお、この移動例２では、撹拌接合領域Ａにおける接合用加締め部１９の突き合わせ部分における前方寄りに摩擦撹拌ツール５１を食い込ませて後方へ移動させてもよい。
（移動例３）
図５の（ａ）に示すように、移動例３では、撹拌接合領域Ａにおけるいずれか一方の接合用加締め部１９の後方寄りに摩擦撹拌ツール５１を食い込ませて他方の接合用加締め部１９へ向かって幅方向に移動させ、その後、摩擦撹拌ツール５１を前方へ変位させ、一方の接合用加締め部１９へ向かって幅方向に移動させる。なお、この移動例３では、撹拌接合領域Ａにおけるいずれか一方の接合用加締め部１９の前方寄りに摩擦撹拌ツール５１を食い込ませて他方の接合用加締め部１９へ向かって幅方向に移動させ、その後、摩擦撹拌ツール５１を後方へ変位させ、一方の接合用加締め部１９へ向かって幅方向に移動させてもよい。
（移動例４）
図５の（ｂ）に示すように、移動例４では、撹拌接合領域Ａにおけるいずれか一方の接合用加締め部１９の前後の略中央に摩擦撹拌ツール５１を食い込ませ、その後、他方の接合用加締め部１９へ向かって幅方向に移動させる。
このように、摩擦撹拌工程において、撹拌接合領域Ａに対して、摩擦撹拌ツール５１を下降させて食い込ませた後に、摩擦撹拌ツール５１を水平方向である基底部１４に沿う方向へ移動させる移動撹拌を行うことで、撹拌接合領域Ａにおける広い範囲で接合用加締め部１９及び導体２３を塑性流動させて摩擦撹拌接合部３３を形成することができる。これにより、撹拌接合領域Ａにおける電気的接続信頼性をさらに向上させることができる。
ところで、上述のような移動撹拌を行う場合、摩擦撹拌ツール５１の移動に伴って端子１０に側方へ向かう大きな荷重が作用する。このため、図６の（ａ）に示すように、移動撹拌をともなう摩擦撹拌工程を行う際には、冶具３５を用いる。この冶具３５は、嵌め込まれた端子１０を保持する保持凹部３６を有している。この冶具３５を用いて摩擦撹拌工程を行うには、作業テーブル６０に固定した冶具３５の保持凹部３６に、電線２０の端部に圧着した端子１０を、その基底部１４を下方へ向けて嵌め込む。このようにすると、端子１０は、冶具３５によって保持された状態となる。この状態において、図６の（ｂ）に示すように、端子１０の撹拌接合領域Ａに摩擦撹拌ツール５１を食い込ませ、その後、摩擦撹拌ツール５１を水平方向である基底部１４に沿う方向へ移動させて接合用加締め部１９及び導体２３を塑性流動させる移動撹拌を行ってから引き抜く。そして、この冶具３５を用いれば、撹拌接合領域Ａに食い込ませた摩擦撹拌ツール５１を移動させる際に端子１０を確実に保持させておくことができ、したがって、端子１０の撹拌接合領域Ａに対して摩擦撹拌ツール５１によって確実に移動撹拌を行うことができる。
このように、摩擦撹拌ツール５１によって端子１０の撹拌接合領域Ａを摩擦撹拌させる際に、冶具３５によって端子１０を固定しておくことで、摩擦撹拌を安定して円滑に行うことができる。また、摩擦撹拌を行うことによる端子１０の変形や接合用加締め部１９の開きを抑制できる。
なお、上記第１実施形態では、撹拌接合領域Ａにおける接合用加締め部１９側から摩擦撹拌ツール５１を食い込ませて摩擦撹拌させたが、摩擦撹拌ツール５１を撹拌接合領域Ａにおける基底部１４側から食い込ませてもよい。
具体的には、図７の（ａ）に示すように、電線２０の端部に圧着した端子１０を、その基底部１４を上方へ向けて配置させ、この端子１０の撹拌接合領域Ａに対して、図７（ｂ）に示すように、回転する摩擦撹拌ツール５１を押圧することで、撹拌接合領域Ａにおける基底部１４を貫通して先端が接合用加締め部１９の近傍に達するまで食い込ませ、摩擦撹拌させる。
この場合も、移動撹拌をともなう摩擦撹拌工程を行う際には、図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、作業テーブル６０に固定した冶具３５の保持凹部３６に、基底部１４を上方へ向けた端子１０を嵌め込んで保持させる。
なお、移動撹拌を伴わない摩擦撹拌工程を行う場合であっても、冶具３５の保持凹部３６に端子１０を嵌め込んで保持させてもよい。このように、冶具３５に端子１０を保持させることで、摩擦撹拌ツール５１を食い込ませる際の端子１０の姿勢を安定させることができ、摩擦撹拌工程を円滑に行うことができる。
（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態に係る端子接続方法の工程を説明するための斜視図である。
図８に示すように、本発明の第２実施形態に係る端子接続方法は、端子１０Ａに複数（本実施形態では、４本）の電線２０Ａをジョイント接続する端子接続方法である。なお、上記第１実施形態の端子１０及び電線２０と同様の構成については、同符号を付して詳細な説明を省略する。
各電線２０Ａは、図８の（ａ）に示すように、導体２３Ａが上記第１実施形態の電線２０の導体２３より小径となるように複数の素線２１が束ねられてなる。電線２０Ａの端末部は、絶縁被覆２４が剥がされて導体２３Ａが露出している。これら４本の露出した導体２３Ａの芯線の束に端子１０Ａの導体加締め部１６及び接合用加締め部１９が接続される。端子１０Ａにおいても、接合用加締め部１９により導体２３Ａが加締められた部分は、撹拌接合領域Ａとされている。この撹拌接合領域Ａには、導体２３Ａと接合用加締め部１９とを一体に塑性流動して形成された摩擦撹拌接合部３３が設けられている。
なお、４本の電線２０Ａは、導体２３Ａがアルミニウム、或いはアルミニウム合金からなるアルミニウム電線だけでもよく、導体２３Ａが銅、或いは銅合金からなる銅電線とアルミニウム電線とが混在されてもよい。
端子１０Ａは、上記第１実施形態の端子１０と同様に、銅、或いは銅合金等の金属からなる板状部材から金型プレス加工等によって成形された端子であり、相手接続部１１と、相手接続部１１に一体に形成された電線圧着部１２とを備えている。
次に、本第２実施形態に係る端子接続方法を説明する。
（導体圧着工程）
先ず、導体圧着工程では、図８の（ａ），（ｂ）に示すように、端子１０Ａの電線圧着部１２における基底部１４の上面に４本の導体２３Ａからなる芯線の束を載置し、基底部１４より延設された導体加締め部１６及び接合用加締め部１９が４本の導体２３Ａからなる芯線の束を覆うように加締めて導体２３Ａを圧着する。
本第２実施形態においては、各電線２０Ａの端末部に露出させた導体２３Ａからなる芯線の束は、その前端が、接合用加締め部１９に対応する基底部１４の上面に載置され、前端近傍が、セレーション１５が形成された基底部１４の上面に載置される。また、各電線２０Ａの端末部の各絶縁被覆２４の前端が、被覆加締め部１８に対応する基底部１４の上面に載置される。そして、導体加締め部１６及び接合用加締め部１９が４本の導体２３Ａからなる芯線の束を覆うように加締められて各導体２３Ａに圧着されると共に、被覆加締め部１８が絶縁被覆２４の前端を覆うように加締められて絶縁被覆２４に圧着される。
導体加締め部１６に形成されたセレーション１５は、端子１０Ａの導体加締め部１６が加締められた際に導体２３Ａに食い込むことで、ジョイント接続された４本の電線２０Ａにおける素線２１の表面に形成された酸化被膜を破壊して電気的接触抵抗を低下させることができる。
（摩擦撹拌工程）
次に、摩擦撹拌工程では、上記第１実施形態の端子接続方法と同様に、摩擦撹拌ツール５１を用いて、図８の（ｃ）に示すように、接合用加締め部１９が形成された撹拌接合領域Ａにおいて、導体２３Ａと接合用加締め部１９が一体に塑性流動して凝着された摩擦撹拌接合部３３（図中、網かけ部分）を形成する。
なお、第２実施形態においても、摩擦撹拌工程において、撹拌接合領域Ａへ食い込ませた摩擦撹拌ツール５１を水平方向である基底部１４に沿う方向に移動させる移動撹拌を行ってもよい。この移動撹拌をともなう摩擦撹拌工程を行う際には、作業テーブル６０に固定した冶具３５の保持凹部３６に端子１０Ａを嵌め込んで保持させる（図６の（ａ）及び（ｂ）参照）。
また、第２実施形態においても、基底部１４が上方に向くように保持させた端子１０Ａに対して、その撹拌接合領域Ａにおける基底部１４側から摩擦撹拌ツール５１を食い込ませて摩擦撹拌してもよい（図７の（ａ）及び（ｂ）参照）。
次に、本第２実施形態に係る端子接続方法及び端子の作用を説明する。
本第２実施形態に係る端子接続方法及び端子によれば、上述した第１実施形態の端子接続方法及び端子と同様の作用効果に加え、複数の電線２０Ａの端末部にそれぞれ露出した芯線の束における素線２１及び端子１０Ａの一部を摩擦撹拌させることで、複数の電線２０Ａを端子１０Ａに安定的、かつ容易に接続することができるという作用効果を有する。
従って、上記各実施形態に係る端子接続方法及び端子によれば、導体２３，２３Ａとの固着力の低下を招くことなく、導体２３，２３Ａとの電気的接触抵抗の低下を図ることができる。
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
ここで、上述した本発明に係る端子接続方法及び端子の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［６］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 端子（１０，１０Ａ）の電線圧着部（１２）における基底部（１４）の上面に複数の素線（２１）からなる導体（２３，２３Ａ）を載置し、前記基底部（１４）より延設された導体加締め部（１６）及び接合用加締め部（１９）が前記導体（２３，２３Ａ）を覆うように加締めて前記導体（２３，２３Ａ）を圧着する導体圧着工程と、
前記導体圧着工程後に、前記接合用加締め部（１９）により導体（２３，２３Ａ）が圧着された範囲からなる撹拌接合領域（Ａ）に対し、回転する摩擦撹拌ツール（５１）を食い込ませて摩擦撹拌接合させる撹拌接合工程と、
を含むことを特徴とする端子接続方法。
［２］ 前記撹拌接合工程において、前記摩擦撹拌ツール（５１）を前記撹拌接合領域（Ａ）へ食い込ませた後に、前記摩擦撹拌ツール（５１）を前記基底部（１４）に沿って移動させる移動撹拌を行うことを特徴とする上記［１］に記載の端子接続方法。
［３］ 前記撹拌接合工程において、冶具（３５）に形成された保持凹部（３６）に前記端子（１０）を嵌合させて保持することを特徴とする上記［１］または［２］に記載の端子接続方法。
［４］ 前記導体（２３Ａ）が、絶縁被覆（２４）が剥がされた複数の電線（２０Ａ）の端末部にそれぞれ露出した芯線の束であることを特徴とする上記［１］〜［３］の何れか１つに記載の端子接続方法。
［５］ 前記素線（２１）が、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる上記［１］〜［４］の何れか１つに記載の端子接続方法。
［６］ 複数の素線（２１）からなる導体（２３，２３Ａ）が載置された基底部（１４）と、
前記基底部（１４）より延設されて前記導体（２３，２３Ａ）を覆うようにそれぞれ加締められて前記導体（２３，２３Ａ）を圧着した導体加締め部（１６）及び接合用加締め部（１９）と、
を備え、
前記接合用加締め部（１９）における導体（２３，２３Ａ）を圧着した範囲が、回転する摩擦撹拌ツール（５１）を食い込ませて摩擦撹拌接合した撹拌接合領域（Ａ）とされている
ことを特徴とする端子。
１０…端子
１４…基底部
１６…導体加締め部
１９…接合用加締め部
２０，２０Ａ…電線
２１…素線
２３，２３Ａ…導体
２４…絶縁被覆
３５…冶具
３６…保持凹部
５１…摩擦撹拌ツール
Ａ…撹拌接合領域

Claims (6)

  1. 端子の電線圧着部における基底部の上面に複数の素線からなる導体を載置し、前記基底部より延設された導体加締め部及び接合用加締め部が前記導体を覆うように加締めて前記導体を圧着する導体圧着工程と、
    前記導体圧着工程後に、前記接合用加締め部により前記導体が圧着された範囲からなる撹拌接合領域に対し、回転する摩擦撹拌ツールを食い込ませて摩擦撹拌接合させる撹拌接合工程と、
    を含み、
    前記導体圧着工程では、前記基底部の両側縁から延設された一対の前記接合用加締め部が、延出端同士が互いに接触しながら前記導体に食い込むように加締められ、
    前記撹拌接合工程では、前記接合用加締め部における前記延出端同士の接触箇所から離れた位置にて、前記摩擦撹拌ツールを、前記接合用加締め部を貫通させて前記接合用加締め部に覆われた前記導体へ食い込ませることを特徴とする端子接続方法。
  2. 前記撹拌接合工程において、前記摩擦撹拌ツールを前記撹拌接合領域へ食い込ませた後に、前記摩擦撹拌ツールを前記基底部に沿って移動させる移動撹拌を行うことを特徴とする請求項１に記載の端子接続方法。
  3. 前記撹拌接合工程において、冶具に形成された保持凹部に前記端子を嵌合させて保持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の端子接続方法。
  4. 前記導体が、絶縁被覆が剥がされた複数の電線の端末部にそれぞれ露出した芯線の束であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の端子接続方法。
  5. 前記素線が、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる請求項１〜４の何れか１項に記載の端子接続方法。
  6. 複数の素線からなる導体が載置された基底部と、
    前記基底部より延設されて前記導体を覆うようにそれぞれ加締められて前記導体を圧着した導体加締め部及び接合用加締め部と、
    を備え、
    前記基底部の両側縁から延設された一対の前記接合用加締め部が、延出端同士が互いに接触しながら前記導体に食い込むように加締められており、
    前記接合用加締め部における前記延出端同士の接触箇所から離れた位置にて、前記接合用加締め部を貫通して前記接合用加締め部に覆われた前記導体へ食い込むように延びる摩擦撹拌接合部が形成されている
    ことを特徴とする端子。
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