WO2010058786A1 - 端子金具付き電線及び端子金具付き電線の製造方法 - Google Patents

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core wire
electric wire
terminal fitting
region
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拓次 大塚
宏樹 平井
純一 小野
徹児 田中
洋樹 下田
朗 伊東
大 樋口
真博 萩
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株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electric wire with a terminal fitting and a method for manufacturing an electric wire with a terminal fitting.
  • patent document 1 the thing of patent document 1 is known as an electric wire with a terminal metal fitting.
  • This is formed by crimping a terminal fitting to an electric wire including a core wire composed of a plurality of strands and a core wire exposed from the electric wire.
  • a terminal metal fitting has a crimping
  • the electric wire and the terminal fitting are electrically connected by being crimped so that the crimping portion is wound around the outer side of the core wire.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 9-7647 Japanese Patent Laid-Open No. 9-7647
  • the core wire and the crimping portion are electrically connected to each other by contacting the outer peripheral surface of the core wire and the inner surface of the crimping portion.
  • a film having a relatively large electrical resistance such as an oxide film
  • the strands are electrically connected to each other by the coating formed on the surface of the strand.
  • it will not be able to connect sufficiently.
  • only the strands that are located on the radially outer side of the core wire and contact the inner surface of the crimped portion contribute to the electrical connection between the core wire and the crimped portion, and are located on the radially inner side of the core wire.
  • the strands do not contribute to the electrical connection with the crimping portion.
  • the electrical resistance between the electric wire and the terminal fitting is increased.
  • This invention was completed based on the above situations, Comprising: Provided the manufacturing method of the electric wire with a terminal metal fitting with which the electrical resistance between an electric wire and a terminal metal fitting was reduced, and the electric wire with a terminal metal fitting. Objective.
  • the present invention is a method of manufacturing an electric wire with a terminal fitting, comprising: an electric wire having a core wire composed of a plurality of strands; and a terminal fitting having a crimping portion to be crimped to the core wire exposed from the electric wire, Peeling the insulation coating covering the outer peripheral surface of the core wire to expose the core wire, sandwiching the exposed core wire between a pair of jigs, applying ultrasonic vibration to the core wire by the jig, and the core wire A step of crimping the crimping portion so as to be wound from outside on a region including a region to which ultrasonic vibration is applied.
  • this invention is an electric wire with a terminal metal fitting provided with the electric wire containing the core wire which consists of a some strand, and the terminal metal fitting crimped
  • the core wire exposed from the said electric wire A roughened region is formed on the surface of the wire constituting the wire by applying ultrasonic vibration to the wire, and the terminal fitting has a crimping portion to be crimped so as to be wound around the outside of the core wire.
  • the crimping part is crimped to a region of the core wire including the roughened region.
  • the strands constituting the core wire rub against each other.
  • the surfaces of the strands rub against each other, so that a roughened region in which the surface is roughened is formed on the strands.
  • the crimping part When the crimping part is crimped to the core wire composed of the above-described roughened region, the strands are rubbed against each other by applying force by the crimping part. As a result, the roughened regions formed on the surface of the strands rub against each other, so that the coating such as an oxide film formed on the surface of the strands is peeled off. Then, the new surface of the strand is exposed. The exposed new surfaces contact each other, whereby the strands are electrically connected. Thereby, since the strand located in the radial direction inside of a core wire can contribute to the electrical connection between an electric wire and a terminal metal fitting, electric resistance between an electric wire and a terminal metal fitting can be made small. it can.
  • the electrical resistance between the electric wire and the terminal fitting can be reduced.
  • FIG. 1 is a side view showing an electric wire with terminal fitting according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a female terminal fitting.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the insulation coating of the electric wire has been removed.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the core wire is ultrasonically welded.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state before the wire barrel is crimped to the core wire.
  • 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
  • FIG. 7 is an electron micrograph showing the strands in Experimental Example 1.
  • FIG. 8 is an electron micrograph showing the surface of the strand in Experimental Example 1.
  • FIG. 9 is an electron micrograph showing the strands in Experimental Example 2.
  • FIG. 7 is an electron micrograph showing the strands in Experimental Example 1.
  • FIG. 10 is an electron micrograph showing the surface of the strand in Experimental Example 2.
  • FIG. 11 is an electron micrograph showing the strands in Experimental Example 3.
  • FIG. 12 is an electron micrograph showing the surface of the strand in Experimental Example 3.
  • FIG. 13 is an electron micrograph showing the strands in Comparative Example 1.
  • FIG. 14 is an electron micrograph showing the surface of the strand in Comparative Example 1.
  • FIG. 15 is a graph showing the electrical resistance value between the strands.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a state before the wire barrel is crimped to the core wire, as described in another embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view showing a terminal fitting having an intermediate splice structure described in another embodiment.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a state in which ultrasonic vibration is applied to a core wire plastically deformed by a jig according to another embodiment.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating a state in which ultrasonic vibration is applied to an elliptically deformed core wire according to another embodiment.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a state in which ultrasonic vibration is applied to a core wire plastically deformed into a circle according to another embodiment.
  • FIG. 21 is a perspective view illustrating a state before the core wire is plastically deformed by the roll machine according to another embodiment.
  • FIG. 22 is a perspective view illustrating a state after the core wire is plastically deformed by the roll machine according to another embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view illustrating a state before ultrasonic vibration is applied to a core wire plastically deformed by a roll machine according to another embodiment.
  • FIG. 24 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a step in the middle of crimping the wire barrel in the electric wires with terminal fittings according to Experimental Examples 4 to 6.
  • FIG. 25 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a process in the middle of crimping the wire barrel in the electric wires with terminal fittings according to Experimental Examples 7 to 9.
  • FIG. 26 is a graph showing contact resistance and fixing force of the electric wires with terminal fittings according to Experimental Examples 4 to 6.
  • FIG. 27 is a graph showing contact resistance and fixing force of the electric wires with terminal fittings according to Experimental Examples 7 to 9.
  • FIG. 28: is a side view which shows the process of giving an ultrasonic vibration to a core wire about the electric wire with a terminal metal fitting which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. 29 is a side view showing a state after ultrasonic vibration is applied to the core wire.
  • FIG. 30 is a side view showing a state where the tip of the core wire is cut.
  • the electric wire 10 with a terminal metal fitting includes an electric wire 11 and a female terminal metal fitting 12 (corresponding to a terminal metal fitting described in claims) connected to an end of the electric wire 11. As shown in FIG. 1, the electric wire 11 extends in the left-right direction in FIG. 1 while being connected to the female terminal fitting 12.
  • the electric wire 11 is formed by surrounding the outer periphery of a core wire 13 with an insulating coating 14.
  • the core wire 13 may be made of any metal such as aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, or the like as necessary. In the present embodiment, aluminum or aluminum alloy is used.
  • the core wire 13 is formed of a stranded wire obtained by twisting a large number of strands 15. The core wire 13 is exposed from the end of the electric wire 11 by peeling off the insulating coating 14 by a predetermined length.
  • the plurality of strands 15 constituting the core wire 13 exposed from the electric wire 11 are sandwiched between a pair of jigs 16 and 16 and are given ultrasonic vibrations. Are joined together.
  • the strand 15 is formed with a roughened region 17 whose surface is roughened by applying ultrasonic vibration from the jig 16 and rubbing each other.
  • the roughened region 17 is formed on the surface of each strand 15 located in the region where the strands 15 are joined together.
  • the female terminal fitting 12 is formed by pressing a metal plate material (not shown) into a predetermined shape.
  • the female terminal fitting 12 is formed with a pair of insulation barrels 18 that are crimped so as to be wound around the insulating coating 14 of the electric wire 11 from the outside.
  • a wire barrel 19 which is connected to the insulation barrel 18 so as to be wound around the core wire 13 of the electric wire 11 from the outside is provided at a position to the left of the insulation barrel 18 in FIG. Is equivalent).
  • a connecting portion 20 is formed at the left side of the wire barrel 19 so as to be connected to and electrically connected to a mating terminal fitting (not shown).
  • the mating terminal fitting is a male terminal fitting.
  • the connecting portion 20 has a cylindrical shape, and a male terminal fitting can be inserted into the cylinder.
  • An elastic contact piece 21 is formed in the connecting portion 20, and the male terminal fitting and the female terminal fitting 12 are electrically connected by elastically contacting the elastic contact piece 21 and the male terminal fitting. .
  • a recess 23 is formed on the contact surface 22 of the wire barrel 19 of the female terminal fitting 12 that contacts the core wire 13.
  • three recesses 23 are formed side by side in the direction in which the electric wire 11 extends (the direction indicated by the arrow A in FIG. 2).
  • a wire barrel 19 is crimped around the outer periphery of the core wire 13 exposed from the electric wire 11 so as to be wound.
  • the core wire 13 is formed with a pressure-bonded region 24 to which the wire barrel 19 is pressure-bonded.
  • the roughened region 17 is formed in a slightly larger region in the left-right direction in FIG.
  • the connecting portion 20 is formed by bending a metal plate formed in a predetermined shape. At this time, the recess 23 may be formed.
  • the core wire 13 is exposed by peeling off the insulation coating 14 at the end of the electric wire 11 (see FIG. 3). As shown in FIG. 4, the exposed core wire 13 is sandwiched between a pair of jigs 16 and 16. In the present embodiment, the pair of jigs 16 and 16 sandwich the core wire 13 from the vertical direction in FIG. After sandwiching the core wire 13 with the jig 16, ultrasonic vibration is applied to the core wire 13 with the jig 16. Known conditions can be used as the conditions for ultrasonic vibration.
  • the core wire 13 By applying ultrasonic vibration to the core wire 13, the plurality of strands 15 constituting the core wire 13 rub against each other. Then, a roughened region 17 having a roughened surface is formed on the surface of the strand 15. Further, when ultrasonic vibration is applied to the core wire 13, the surfaces of the strands 15 are melted by frictional heat. Thereafter, the ultrasonic vibration is stopped, the pair of jigs 16 and 16 are separated from each other, the core wire 13 is removed from the jig 16 and cooled (cooled), whereby the strands 15 are welded. As shown in FIG. 4, the core wire 13 is formed in a flat shape in a direction (vertical direction in FIG. 4) in which the pair of jigs 16, 16 sandwich the core wire 13.
  • the portion of the core wire 13 including the roughened region 17 is placed on the wire barrel 19, and the insulating coating 14 is attached to the insulation barrel 18.
  • Both barrels are crimped to the electric wire 11 from the outside by being sandwiched from above and below by a pair of molds (not shown) in a state of being placed on the wire.
  • the orientation in other words, the vertical direction in FIG. 5 between which the core wire 13 is sandwiched between the pair of jigs 16 and 16 and the direction in which the wire barrel 19 is sandwiched between the molds (in other words, a flat shape is formed).
  • the wire 11 is arranged with respect to the female terminal fitting 12 in such a manner that the flat surface of the core wire 13 is oriented in the vertical direction).
  • the electric wire 10 with a terminal metal fitting is completed by performing said process.
  • the strands 15 are rubbed against each other by applying force by the wire barrel 19. Then, the roughened regions 17 formed on the surface of the strand 15 are rubbed with each other, so that the coating such as an oxide film formed on the surface of the strand 15 is peeled off. Then, the new surface of the strand 15 is exposed. The exposed new surfaces contact each other, whereby the wires 15 are electrically connected. Thereby, since the strand 15 located in the radial direction inner side of the core wire 13 can contribute to the electrical connection between the electric wire 11 and the female terminal fitting 12, it is between the electric wire 11 and the female terminal fitting 12. The electrical resistance can be reduced.
  • the newly formed surfaces that are in contact with each other adhere to each other, so that a new insulating film such as an oxide film is prevented from being newly formed on the newly formed surface of the strand 15. Thereby, the electrical resistance between the electric wire 11 and the female terminal fitting 12 can be maintained in a small state.
  • the strands 15 are electrically connected to each other by welding.
  • the strand 15 located on the radially inner side of the core wire 13 can reliably contribute to the electrical connection between the electric wire 11 and the female terminal fitting 12.
  • the electrical resistance between the electric wire 11 and the female terminal fitting 12 can be further reduced.
  • the roughened region 17 is formed in a region slightly wider than the crimped region 24 in the core wire 13.
  • the core wire 13 is made of an aluminum alloy.
  • an insulating film such as an oxide film is relatively easily formed on the surface of the core wire 13. This embodiment is effective when an insulating film is easily formed on the surface of the core wire 13.
  • the metal plate was formed into a predetermined shape by pressing. Then, the connection part 20 was formed by bending the metal plate material formed in the predetermined shape.
  • the insulation coating 14 is peeled off at the end of the electric wire 11 to expose the core wire 13, and then the core wire 13 is sandwiched between a pair of jigs 16, 16 to give ultrasonic vibration to the core wire 13. 15 were welded together.
  • the contact pressure of the jig 16 was 13 bar, the frequency was 20 kHz, and the applied energy was 80 Ws.
  • FIG. 7 and 8 show electron micrographs of the surface of the strand 15 subjected to ultrasonic vibration.
  • the magnification in FIG. 7 is 30 times, and the magnification in FIG. 8 is 4000 times.
  • FIG. 9 and 10 show electron micrographs of the surface of the strand 15 subjected to ultrasonic vibration.
  • the magnification in FIG. 9 is 30 times, and the magnification in FIG. 10 is 4000 times.
  • FIG. 11 and 12 show electron micrographs of the surface of the strand 15 subjected to ultrasonic vibration.
  • the magnification of FIG. 11 is 30 times, and the magnification of FIG. 12 is 4000 times.
  • ⁇ Comparative Example 1> The metal plate was formed into a predetermined shape by pressing. Then, the connection part 20 was formed by bending the metal plate material formed in the predetermined shape. Then, after peeling off the insulation coating 14 of the electric wire 11 and exposing the core wire 13, the wire barrel 19 was crimped to the exposed core wire 13 to produce the electric wire 10 with terminal fittings.
  • FIG. 13 and FIG. 14 show electron micrographs of the surface of the strand 15 subjected to ultrasonic vibration.
  • the magnification in FIG. 13 is 30 times, and the magnification in FIG. 14 is 4000 times.
  • a roughened region 17 is formed on the surface of the strand 15 according to Experimental Examples 1 to 3 in which ultrasonic vibration is applied to the core wire 13.
  • Experimental Example 1 in which the ultrasonic vibration was applied under a relatively severe condition where the contact pressure of the jig 16 was 13 bar and the applied energy was 80 Ws, as shown in FIG.
  • Concavities and convexities are formed on the lines 15, and each strand 15 has a distorted shape.
  • FIG. 8 when the surface of the strand 15 is magnified and observed, the surface is not smooth but is in a rough state (a state in which fine irregularities are formed), and the roughened region 17 Is formed.
  • each strand 15 does not appear to have a distorted shape.
  • the surface of the strand 15 is enlarged and observed, the surface is not smooth but rough, and a roughened region 17 is formed.
  • FIG. 15 shows the electrical resistance between the strands 15 measured in Experimental Examples 1 to 3 and Comparative Example 1.
  • Experimental Example 1 to Experimental Example 3 in which ultrasonic vibration was applied to the core wire 13, the electrical resistance between the strands 15 was smaller than 10 m ⁇ , indicating a sufficiently small electrical resistance value.
  • Comparative Example 1 in which ultrasonic vibration was not applied to the core wire 13, the electrical resistance between the strands 15 showed a large value of 60 m ⁇ .
  • the strands 15 are rubbed against each other due to the force applied by the wire barrel 19. Then, the roughened regions 17 formed on the surface of the strand 15 are rubbed with each other, so that the coating such as an oxide film formed on the surface of the strand 15 is peeled off. Then, the new surface of the strand 15 is exposed. The exposed new surfaces contact each other, whereby the wires 15 are electrically connected. Thereby, since the strand 15 located in the radial direction inner side of the core wire 13 can contribute to the electrical connection between the electric wire 11 and the terminal fitting, the electrical resistance between the electric wire 11 and the terminal fitting. Can be reduced.
  • FIG. 24 shows a step in the middle of crimping the wire barrel 19 to the core wire 13.
  • the wire barrel 19 was placed on the upper surface of the mold 50 located on the lower side in FIG.
  • the core wire 13 was placed on the upper surface of the wire barrel 19.
  • the core wire 13 is sandwiched between a pair of jigs 16 and 16 and subjected to ultrasonic vibration, whereby the strands 15 constituting the core wire 13 are welded to each other.
  • the cross-sectional shape of the core wire 13 is a flat rectangular shape.
  • a flat surface of the core wire 13 is a surface sandwiched between the jigs 16.
  • the core wire 13 was placed on the upper surface of the wire barrel 19 with the flat surface of the core wire 13 facing the vertical direction.
  • the mold 51 located on the upper side in FIG. 24 was moved downward toward the mold 50 located on the lower side. Then, the wire barrel 19 was pressed from above by the lower surface of the mold 51. Further, by moving the mold 51 downward, the wire barrel 19 was crimped around the outer periphery of the core wire 13. Thus, the electric wire 10 with a terminal metal fitting which concerns on Experimental example 4 was produced. At this time, the wire compression rate of the core wire 13 was 60%.
  • the wire compression ratio is ⁇ (cross-sectional area of the core wire after the crimping portion is crimped) / (cross-sectional area of the core wire before the crimping portion is crimped) ⁇ ⁇ 100, and the crimping portion is crimped. It is defined as a percentage of the cross-sectional area of the core wire after the cross-sectional area of the core wire before the crimping part is crimped.
  • reducing the wire compression rate means compressing the core wire with a large pressure (high compression)
  • increasing the wire compression rate means that the core wire It means compressing with a small pressure (low compression).
  • the fixing force between the electric wire 11 and the wire barrel 19 was measured for the electric wires 10 with terminal fittings according to Experimental Examples 4 to 6 created as described above.
  • the electric wire 11 and the female terminal fitting 12 connected to the wire barrel 19 were each held with a jig, and a tensile test was performed at 100 mm / second.
  • the stress when the electric wire 11 and the wire barrel 19 were separated from each other was defined as a fixing force.
  • the fixing force was measured for 20 samples, and the average value is shown in FIG. In FIG. 26, the maximum value and the minimum value of the sample are indicated by error bars.
  • the wire compression rate was 60%.
  • the electric wires 10 with terminal fittings according to Experimental Examples 4 to 6 showed a value of 650 N or more. Moreover, the variation (difference between the maximum value and the minimum value) between samples in each experimental example was 100 N or less.
  • the fixing force of the electric wire 10 with terminal fittings according to Experimental Examples 7 to 9 was 630 N or less. Further, the variation among samples in each experimental example was larger than those in experimental examples 4 to 6. For example, the variation between samples was about 170 N in Experimental Example 7 and about 160 N in Experimental Example 8. The fixing force of the electric wire 10 with terminal fittings according to Experimental Examples 7 to 9 is sufficiently high, and the variation between samples is sufficiently small, but the electric wire with terminal fittings according to Experimental Examples 4 to 6 Ten was better.
  • FIG. 28 a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the core wire 13 exposed at the end of the electric wire 11 is sandwiched between a pair of jigs 16 and 16.
  • the length dimension of the core wire 13 is set so as to be disposed over substantially the entire area of the jig 16.
  • the end of the core wire 13 is cut into a predetermined length by a known method such as a cutter. Thereby, the cutting part 60 is formed in the front-end
  • each strand 15 does not necessarily extend uniformly. For this reason, when the core wire 13 is exposed at the end of the electric wire 11 and ultrasonic vibration is applied to the core wire 13, there is a concern that the ends of the strands 15 become uneven at the end of the core wire 13. If the wire barrel 19 is to be crimped to the core wire 13 in such a state, the dimensional accuracy between the core wire 13 and the wire barrel 19 is lowered, and a positional shift may occur between the electric wire 11 and the female terminal fitting 12. Concerned.
  • the core wire 13 is cut in the roughened region 17 to which ultrasonic vibration is applied in the core wire 13, it is possible to prevent the ends of the strands 15 from becoming uneven on the cut surface of the core wire 13. As a result, it is possible to suppress positional deviation between the electric wire 11 and the female terminal fitting 12.
  • the core wire 13 is installed over substantially the entire area of the jig 16 that applies ultrasonic vibration to the core wire 13, the ultrasonic vibration is applied to the core wire 13 substantially evenly.
  • region 17 the surface of the strand 15 is roughened substantially equally.
  • the wire barrel 19 is crimped, the strands 15 are rubbed against each other, so that the new surface of the strand 15 is evenly exposed. Thereby, the electrical connection reliability of the strands 15 can be improved.
  • the present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings.
  • the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
  • the roughened region 17 is formed in a region wider than the bonded region 24.
  • the present invention is not limited to this, and the roughened region 17 and the bonded region 24 are the same.
  • the roughened region 17 may be formed in a part of the pressure-bonded region 24.
  • the angle between the direction in which the core wire 13 is sandwiched by the pair of jigs 16 and 16 and the direction in which the wire barrel 19 is sandwiched by the mold is arbitrary. For example, as shown in FIG.
  • the wire barrel 19 may be crimped to the core wire 13 so that the direction in which the core wire 13 is sandwiched by 16 and 16 and the direction in which the wire barrel 19 is sandwiched by the mold intersect. (3) If the roughening area
  • the shape of the wire barrel 19 may be any shape as necessary.
  • the terminal fitting is the female terminal fitting 12 having the cylindrical connecting portion 20, but is not limited thereto, and may be a male terminal fitting having a male tab or penetrating through a metal plate material.
  • a so-called LA terminal in which a hole is formed may be used, and a terminal fitting having an arbitrary shape may be used as necessary.
  • the electric wire 11 is a covered electric wire that covers the outer periphery of the core wire 13 with the insulating coating 14. However, the electric wire 11 is not limited to this, and the shielded electric wire 11 may be used. 11 can be used.
  • the terminal metal fitting of the said embodiment was the wire barrel 19 and the connection part 20 which were arranged side by side, it is not restricted to this, The terminal metal fitting which does not have the connection part 20 may be sufficient.
  • the insulation coating 14 is peeled off at the terminal portion of one electric wire 11 to expose the core wire 13, and the other electric wire 11 is Has a so-called intermediate splice structure in which the insulation coating 14 is peeled off at the intermediate portion to expose the core wire 13 and each of the two exposed core wires 13 is caulked with one of the pair of wire barrels 19 one by one. It is good also as a terminal metal fitting.
  • the core wire 13 is exposed at the intermediate portion of the two electric wires 11 and the exposed intermediate portions are crimped by one of the pair of wire barrel pieces. You may do it.
  • the core wire 13 is plastically deformed into a flat prismatic shape (rectangular shape) by the jig 16, and ultrasonic vibration is applied to the plastic deformation portion.
  • the present invention is not limited to this. You may make it give an ultrasonic vibration to the plastic deformation part plastically deformed to squares other than a square pillar shape. Further, ultrasonic vibration may be applied to a plastically deformed portion that is plastically deformed other than a quadrilateral polygon.
  • a plastic deformation portion 32 in which a circular core wire 13 is plastically deformed into a hexagon using jigs 30 and 31 made of a metal upper die and a lower die is provided.
  • a plastic deformation part other than a polygon may be formed.
  • ultrasonic vibration is generated in the plastic deformation part 33 in which the core wire 13 is plastically deformed into an ellipse by a jig (die). May be given.
  • the ultrasonic deformation is applied after forming a plastic deformation portion 34 having a circular reduced diameter portion in which the diameter of the core wire 13 is reduced (reduced) by a jig. Also good.
  • plastic deformation part 34 (reduction diameter part)
  • grooves 38 and 39 curved in a semicircular shape (arc) are formed on the outer peripheral surface of the pair of upper and lower rolls 36 and 37 of the roll machine 35. If the core wire 13 is crushed in the circular hole formed by the grooves 38 and 39 of both rolls 36 and 37, the plastic deformation portion 34 (reduced diameter portion) is formed as shown in FIG. Good. And after forming the plastic deformation part 34 (reduction diameter part), as shown in FIG.
  • tool which has the semicircular groove parts 40 and 41 (recessed part) of the same diameter as the plastic deformation part 34 (reduction diameter part) What is necessary is just to give an ultrasonic vibration to the core wire 13 via 42,43 (jig which does not plastically deform a core wire).

Landscapes

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Abstract

　複数の素線１５からなる芯線１３を有する電線１１と、電線１１から露出す る芯線１３に圧着されるワイヤーバレル１９を有する雌端子金具１２と、を備えた端子金具付き電線１０の製造方法であって、芯線１３の外周面を覆う絶縁被覆１４を剥離して芯線１３を露出させる工程と、露出した芯線１３を一対の治具１６，１６で挟んで、治具１６により芯線１３に超音波振動を与える工程と、芯線１３のうち、超音波振動が与えられた領域を含む領域に外側から巻き付けるようにしてワイヤーバレル１９を圧着する工程と、を実行する。

Description

端子金具付き電線及び端子金具付き電線の製造方法
　本発明は、端子金具付き電線及び端子金具付き電線の製造方法に関する。
　従来、端子金具付き電線としては特許文献１に記載のものが知られている。このものは、複数の素線からなる芯線を含む電線と、この電線から露出する芯線に端子金具が圧着されてなる。端子金具は、芯線の外側に巻き付くように圧着される圧着部を有する。芯線の外側に圧着部が巻き付くように圧着されることで、電線と端子金具とが電気的に接続される。
特開平９－７６４７号公報
　上記の構成によると、芯線の外周面と、圧着部の内面とが接触することにより、芯線と圧着部とが電気的に接続されている。このとき、芯線を構成する各素線の表面に酸化膜等の、比較的に電気抵抗の大きな被膜が形成される場合には、素線の表面に形成された被膜により素線同士が電気的に十分に接続できないことが懸念される。すると、芯線と圧着部との電気的な接続に寄与するのは、芯線の径方向外側に位置して圧着部の内面と接触する素線のみとなってしまい、芯線の径方向内側に位置する素線が、圧着部との電気的な接続に寄与しなくなることが懸念される。この結果、電線と端子金具との間の電気抵抗が大きくなることが懸念される。
　本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、電線と端子金具との間の電気抵抗が低減された端子金具付き電線及び端子金具付き電線の製造方法を提供することを目的とする。
　本発明は、複数の素線からなる芯線を有する電線と、前記電線から露出する前記芯線に圧着される圧着部を有する端子金具と、を備えた端子金具付き電線の製造方法であって、前記芯線の外周面を覆う絶縁被覆を剥離して前記芯線を露出させる工程と、露出した前記芯線を一対の治具で挟んで、前記治具により前記芯線に超音波振動を与える工程と、前記芯線のうち、超音波振動が与えられた領域を含む領域に外側から巻き付けるようにして前記圧着部を圧着する工程と、を実行する。
　また、本発明は、複数の素線からなる芯線を含む電線と、前記電線から露出する前記芯線に圧着される端子金具と、を備えた端子金具付き電線であって、前記電線から露出する芯線を構成する素線の表面には、前記素線に超音波振動が与えられることにより粗化領域が形成されており、前記端子金具は前記芯線の外側に巻き付くように圧着される圧着部を有しており、前記圧着部は、前記芯線のうち前記粗化領域を含む領域に圧着されている。
　本発明によれば、芯線に超音波振動が与えられることにより、芯線を構成する素線同士が擦れ合う。すると、素線の表面が互いに擦れ合うことにより、素線には、その表面が粗化された粗化領域が形成される。
　上記の粗化領域が形成された素線からなる芯線に、圧着部を圧着すると、圧着部によって力が加えられることにより素線同士が擦れ合う。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が剥がされる。すると、素線の新生面が露出する。露出した新生面同士が互いに接触することにより、素線同士が電気的に接続される。これにより、芯線の径方向内側に位置する素線が、電線と端子金具との間の電気的な接続に寄与することができるので、電線と端子金具との間の電気抵抗を小さくすることができる。
　上記のように、本発明によれば、電線と端子金具との間の電気抵抗を低減させることができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る端子金具付き電線を示す側面図である。 図２は、雌端子金具を示す斜視図である。 図３は、電線の絶縁被覆が剥がされた状態を示す斜視図である。 図４は、芯線が超音波溶接された状態を示す斜視図である。 図５は、芯線にワイヤーバレルが圧着される前の状態を示す斜視図である。 図６は、図１におけるＶＩ－ＶＩ線断面図である。 図７は、実験例１における素線を示す電子顕微鏡写真である。 図８は、実験例１における素線の表面を示す電子顕微鏡写真である。 図９は、実験例２における素線を示す電子顕微鏡写真である。 図１０は、実験例２における素線の表面を示す電子顕微鏡写真である。 図１１は、実験例３における素線を示す電子顕微鏡写真である。 図１２は、実験例３における素線の表面を示す電子顕微鏡写真である。 図１３は、比較例１における素線を示す電子顕微鏡写真である。 図１４は、比較例１における素線の表面を示す電子顕微鏡写真である。 図１５は、素線間の電気抵抗値を示すグラフである。 図１６は、他の実施形態に記載の、芯線にワイヤーバレルが圧着される前の状態を示す斜視図である。 図１７は、他の実施形態に記載の、中間スプライス構造を有する端子金具を示す平面図である。 図１８は、他の実施形態における治具によって塑性変形された芯線に超音波振動が施された状態を表す断面図である。 図１９は、他の実施形態における楕円形に塑性変形された芯線に超音波振動が施された状態を表す断面図である。 図２０は、他の実施形態における円形に塑性変形された芯線に超音波振動が施された状態を表す断面図である。 図２１は、他の実施形態におけるロール機によって芯線が塑性変形される前の状態を表す斜視図である。 図２２は、他の実施形態におけるロール機によって芯線が塑性変形された後の状態を表す斜視図である。 図２３は、他の実施形態におけるロール機によって塑性変形された芯線に金型により超音波震動が与えられる前の状態を表す断面図である。 図２４は、実験例４乃至６に係る端子金具付き電線において、ワイヤーバレルを圧着する途中の工程を示す要部拡大断面図である。 図２５は、実験例７乃至９に係る端子金具付き電線において、ワイヤーバレルを圧着する途中の工程を示す要部拡大断面図である。 図２６は、実験例４乃至６に係る端子金具付き電線の、接触抵抗、及び固着力を示すグラフである。 図２７は、実験例７乃至９に係る端子金具付き電線の、接触抵抗、及び固着力を示すグラフである。 図２８は、本発明の実施形態２に係る端子金具付き電線について、芯線に超音波振動を与える工程を示す側面図である。 図２９は、芯線に超音波振動が与えられた後の状態を示す側面図である。 図３０は、芯線の先端を切断した状態を示す側面図である。
　１０...端子金具付き電線
　１１...電線
　１２...雌端子金具（端子金具）
　１４...絶縁被覆
　１５...素線
　１６，３０，３１，４２，４３...治具（金型）
　１７...粗化領域
　１９...ワイヤーバレル（圧着部）
　２４...被圧着領域
　５０，５１...金型
　６０...切断部
　本発明の一実施形態を図１ないし図１５を参照しつつ説明する。本実施形態に係る端子金具付き電線１０は、電線１１と、この電線１１の端末に接続された雌端子金具１２（請求の範囲に記載の端子金具に相当）と、を備える。図１に示すように、雌端子金具１２に接続された状態で、電線１１は、図１における左右方向に延びている。
（電線１１）
　図１に示すように、電線１１は、芯線１３の外周を絶縁被覆１４で包囲してなる。芯線１３は、アルミニウム、若しくはアルミニウム合金、又は銅、若しくは銅合金等、必要に応じて任意の金属を用いることができる。本実施形態においてはアルミニウム又はアルミニウム合金が用いられている。芯線１３は、多数の素線１５を撚り合わせた撚り線からなる。電線１１の端末からは、絶縁被覆１４が所定の長さだけ剥がされることにより、芯線１３が露出している。
　図４に示すように、本実施形態においては、電線１１から露出する芯線１３を構成する複数の素線１５は、一対の治具１６，１６によって挟まれて超音波振動を与えられることにより、互いに接合されている。素線１５には、治具１６から超音波振動を与えられて互いに擦れ合うことにより、その表面が粗化された粗化領域１７が形成されている。粗化領域１７は、素線１５同士が接合された領域に位置する各素線１５の表面に形成されている。
（雌端子金具１２）
　雌端子金具１２は、図示しない金属板材を所定形状にプレス成形してなる。雌端子金具１２は、電線１１の絶縁被覆１４に外側から巻き付くように圧着される一対のインシュレーションバレル１８が形成されている。インシュレーションバレル１８の図１における左方に位置には、インシュレーションバレル１８に連なって、電線１１の芯線１３に外側から巻き付くように圧着されるワイヤーバレル１９（請求の範囲に記載の圧着部に相当）が形成されている。
　図１におけるワイヤーバレル１９の左方の位置には、ワイヤーバレル１９に連なって、図示しない相手側端子金具と嵌合して電気的に接続される接続部２０が形成されている。本実施形態においては、相手側端子金具は雄端子金具とされる。また、接続部２０は筒状をなしており、雄端子金具が筒内に挿入可能になっている。接続部２０には弾性接触片２１が形成されており、この弾性接触片２１と雄端子金具とが弾性的に接触することにより、雄端子金具と雌端子金具１２とが電気的に接続される。
　図２に示すように、雌端子金具１２のワイヤーバレル１９のうち芯線１３と接触する接触面２２には、凹部２３が形成されている。本実施形態においては、凹部２３は電線１１の延びる方向（図２における矢線Ａで示す方向）に間隔を空けて３つ並んで形成されている。
　図１に示すように、電線１１から露出した芯線１３の外周には、巻き付くようにしてワイヤーバレル１９が圧着されている。この芯線１３には、ワイヤーバレル１９が圧着される被圧着領域２４が形成されている。本実施形態においては、粗化領域１７は、被圧着領域２４よりも、図１における左右方向についてやや広い領域に形成されている。
　図６に示すように、芯線１３にワイヤーバレル１９が巻き付くように圧着されることにより、芯線１３にはワイヤーバレル１９片から圧力が加えられる。すると、芯線１３の表面に形成された酸化膜等からなる絶縁性の被膜が破れて芯線１３の新生面が露出し、この新生面と、ワイヤーバレル１９の接触面２２とが接触することにより、電線１１と雌端子金具１２とが電気的に接続される。なお、図６においては、素線１５の形状については省略して記載してある。
　続いて、端子金具付き電線１０の製造方法の一例について説明する。まず、金属板材をプレス加工することにより、所定の形状に成形する（図２参照）。このとき、凹部２３を同時に形成してもよい。
　その後、所定形状に形成された金属板材を曲げ加工することで接続部２０を形成する。このときに凹部２３を形成してもよい。
　続いて、電線１１の端末において絶縁被覆１４を剥がすことにより、芯線１３を露出させる（図３参照）。図４に示すように、露出した芯線１３を、一対の治具１６，１６で挟み付ける。本実施形態においては、一対の治具１６，１６は図４における上下方向から芯線１３を挟み付けるようになっている。芯線１３を治具１６で挟み付けた後、治具１６によって、超音波振動を芯線１３に与える。超音波振動の条件としては公知の条件を用いることができる。
　芯線１３に超音波振動を与えることにより、芯線１３を構成する複数の素線１５同士が擦れ合う。すると、素線１５の表面には、その表面が粗化された粗化領域１７が形成される。さらに芯線１３に超音波振動が与えられると、素線１５の表面同士が摩擦熱により融解する。その後、超音波振動を停止し、一対の治具１６，１６を離間させて芯線１３を治具１６から外し、冷却（放冷）することにより、素線１５同士が溶接される。図４に示すように、芯線１３は、一対の治具１６，１６が芯線１３を挟み付ける方向（図４における上下方向）について扁平な形状に形成される。
　図５に示すように、芯線１３に超音波振動を加えた後、芯線１３のうち粗化領域１７を含む部分をワイヤーバレル１９の上に載置し、且つ、絶縁被覆１４をインシュレーションバレル１８の上に載置した状態で、図示しない一対の金型で上下方向から挟むことにより、両バレルを電線１１に対して外側から圧着する。このとき、一対の治具１６，１６により芯線１３を挟む方向（図５における上下方向）と、金型でワイヤーバレル１９を挟む方向と、が一致する姿勢（換言すれば、扁平な形状に形成された芯線１３の、扁平な面が上下方向を向く姿勢）で、電線１１を雌端子金具１２に対して配置する。上記の工程を実行することにより端子金具付き電線１０が完成する。
　続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態によれば、芯線１３に超音波振動が与えられることにより、芯線１３を構成する素線１５同士が擦れ合う。すると、素線１５の表面が互いに擦れ合うことにより、素線１５には、その表面が粗化された粗化領域１７が形成される。
　粗化領域１７が形成された素線１５からなる芯線１３に、ワイヤーバレル１９を圧着すると、ワイヤーバレル１９によって力が加えられることにより素線１５同士が擦れ合う。すると、素線１５の表面に形成された粗化領域１７同士が擦れ合うことにより、素線１５の表面に形成された酸化膜等の被膜が剥がされる。すると、素線１５の新生面が露出する。露出した新生面同士が互いに接触することにより、素線１５同士が電気的に接続される。これにより、芯線１３の径方向内側に位置する素線１５が、電線１１と雌端子金具１２との間の電気的な接続に寄与することができるので、電線１１と雌端子金具１２との間の電気抵抗を小さくすることができる。
　更に、接触した新生面同士が互いに凝着することにより、素線１５の新生面に、酸化膜等の絶縁性の被膜が新たに形成されることが抑制される。これにより、電線１１と雌端子金具１２との間の電気抵抗を小さい状態に維持できる。
　また、素線１５同士は互いに溶接されることで電気的に接続される。これにより、芯線１３を圧着したときに、芯線１３の径方向内側に位置する素線１５が、電線１１と雌端子金具１２との間の電気的な接続に確実に寄与することができるので、電線１１と雌端子金具１２との間の電気抵抗を一層小さくすることができる。
　また、本実施形態においては、粗化領域１７は、芯線１３のうち被圧着領域２４よりもやや広い領域に形成されている。これにより、芯線１３のうち被圧着領域２４に位置する素線１５には確実に粗化領域１７が形成されているので、被圧着領域２４に位置する素線１５同士は、圧着部が圧着されることにより互いに電気的に接続される。この結果、素線１５と端子金具とが一層確実に電気的に接続されるので、電線１１と雌端子金具１２との間の電気抵抗を一層小さくすることができる。
　本実施形態においては、芯線１３はアルミニウム合金からなる。このように、芯線１３がアルミニウム合金からなる場合、芯線１３の表面には酸化膜等の絶縁性の被膜が比較的に形成されやすい。本実施形態は、芯線１３の表面に絶縁性の被膜が形成されやすい場合に有効である。
（素線間抵抗の評価）
　以下に、超音波振動が素線間抵抗に与える影響についてのモデル実験を行った。このモデル実験により、複数の素線１５からなる芯線１３に超音波振動を与えることにより、素線１５間の電気抵抗を低減できることが認められた。
＜実験例１＞
　まず、金属板材をプレス加工することにより、所定の形状に成形した。その後、所定形状に形成された金属板材を曲げ加工することで接続部２０を形成した。
　続いて、電線１１の端末において絶縁被覆１４を剥がすことにより、芯線１３を露出させた後、芯線１３を一対の治具１６，１６で挟み付けて、超音波振動を芯線１３に与えて素線１５同士を溶接した。このときの条件は、治具１６の接触圧は１３ｂａｒ、振動数は２０ｋＨｚ、加えたエネルギーは８０Ｗｓであった。
　その後、溶接された素線１５を一旦ほぐしてばらばらにした後、芯線１３にワイヤーバレル１９を圧着して端子金具付き電線１０を作製した。
　上記のようにして作製された端子金具付き電線１０の芯線１３から、図６に示すように、芯線１３の径方向外部寄りの位置Ｐの近傍に配された素線１５と、芯線１３の径方向内部寄りの位置Ｑの近傍に配された素線１５とを延出し、両素線１５の間の電気抵抗を測定した。
　また、図７及び図８に、超音波振動が与えられた素線１５の表面の電子顕微鏡写真を示す。図７の倍率は３０倍で、図８の倍率は４０００倍である。
＜実験例２＞
　治具１６の接触圧を１ｂａｒ、加えたエネルギーを６０Ｗｓとした以外は、実験例１と同様にして端子金具付き電線１０を作製した。
　図９及び図１０に、超音波振動が与えられた素線１５の表面の電子顕微鏡写真を示す。図９の倍率は３０倍で、図１０の倍率は４０００倍である。
＜実験例３＞
　治具１６の接触圧を０．５ｂａｒ、加えたエネルギーを３０Ｗｓとした以外は、実験例１と同様にして端子金具付き電線１０を作製した。
　図１１及び図１２に、超音波振動が与えられた素線１５の表面の電子顕微鏡写真を示す。図１１の倍率は３０倍で、図１２の倍率は４０００倍である。
＜比較例１＞
　金属板材をプレス加工することにより、所定の形状に成形した。その後、所定形状に形成された金属板材を曲げ加工することで接続部２０を形成した。その後、電線１１の絶縁被覆１４を剥がして芯線１３を露出した後、露出した芯線１３にワイヤーバレル１９を圧着することで端子金具付き電線１０を作製した。
　上記のようにして作製された端子金具付き電線１０の芯線１３から、図６に示すように、芯線１３の径方向外部寄りの位置Ｐの近傍に配された素線１５と、芯線１３の径方向内部寄りの位置Ｑの近傍に配された素線１５とを延出し、両素線１５，１５の間の電気抵抗を測定した。
　また、図１３及び図１４に、超音波振動が与えられた素線１５の表面の電子顕微鏡写真を示す。図１３の倍率は３０倍で、図１４の倍率は４０００倍である。
＜結果と考察＞
（粗化領域１７）
　図１３に示すように、超音波振動が与えられていない比較例１に係る素線１５の表面は、比較的に平滑である。図１４に示すように、素線１５の表面を拡大して観察しても、その表面は比較的に平滑になっている。
　これに対し、図７ないし図１２に示すように、芯線１３に超音波振動を与えた実験例１ないし実験例３に係る素線１５の表面には、粗化領域１７が形成されている。具体的には、治具１６の接触圧が１３ｂａｒであって、加えたエネルギーが８０Ｗｓという比較的に厳しい条件で超音波振動を与えた実験例１においては、図７に示すように、各素線１５には凹凸が形成されており、各素線１５は歪んだ形状をしている。さらに、図８に示すように、素線１５の表面を拡大して観察すると、その表面は平滑ではなく、荒れた状態(細かな凹凸が形成された状態）になっており、粗化領域１７が形成されている。
　また、治具１６の接触圧が１ｂａｒ、加えたエネルギーが６０Ｗｓである実験例２においては、図９に示すように、各素線１５は歪んだ形状をしてはいないように見える。しかしながら、図１０に示すように、素線１５の表面を拡大して観察すると、その表面は平滑ではなく、荒れた状態になっており、粗化領域１７が形成されている。
　また、治具１６の接触圧が０．５ｂａｒ、加えたエネルギーが３０Ｗｓという比較的に緩やかな条件で超音波振動を与えた実験例３においては、図１１に示すように、各素線１５は歪んだ形状をしてはいないように見える。しかしながら、図１２に示すように、素線１５の表面を拡大して観察すると、その表面は平滑ではなく、荒れた状態になっており、粗化領域１７が形成されている。
（電気抵抗）
　図１５に、実験例１ないし実験例３、及び比較例１において測定された素線１５間の電気抵抗を示す。図１５に示すように、芯線１３に超音波振動が与えられた実験例１ないし実験例３においては、素線１５間の電気抵抗は１０ｍΩよりも小さく、十分に小さな電気抵抗値を示した。これに対し、芯線１３に超音波振動が与えられなかった比較例１においては、素線１５間の電気抵抗は、６０ｍΩと、大きな値を示した。
　この理由は以下のように考えられる。芯線１３に超音波振動が与えられることにより、芯線１３を構成する素線１５同士が擦れ合う。すると、素線１５の表面が互いに擦れ合うことにより、素線１５には、その表面が粗化された粗化領域１７が形成される。
　上記の粗化領域１７が形成された素線１５からなる芯線１３に、ワイヤーバレル１９を圧着すると、ワイヤーバレル１９によって力が加えられることにより素線１５同士が擦れ合う。すると、素線１５の表面に形成された粗化領域１７同士が擦れ合うことにより、素線１５の表面に形成された酸化膜等の被膜が剥がされる。すると、素線１５の新生面が露出する。露出した新生面同士が互いに接触することにより、素線１５同士が電気的に接続される。これにより、芯線１３の径方向内方に位置する素線１５が、電線１１と端子金具との間の電気的な接続に寄与することができるので、電線１１と端子金具との間の電気抵抗を小さくすることができる。
（圧着工程における芯線１３の姿勢についての実験）
　以下に、芯線１３に超音波振動を与えることにより素線１５同士が溶接された場合における、ワイヤーバレル１９に載置された芯線１３の姿勢と、一対の金型５０，５１でワイヤーバレル１９及び芯線１３を挟む方向との関係についての実験結果を示す。
＜実験例４＞
　図２４に、ワイヤーバレル１９を芯線１３に圧着する途中の工程を示す。図２４に示すように、実験例４においては、図２４における下側に位置する金型５０の上面にワイヤーバレル１９を載置した。このワイヤーバレル１９の上面に芯線１３を載置した。この芯線１３は、一対の治具１６，１６に挟み付けられて超音波振動を与えられることにより、芯線１３を構成する素線１５が互いに溶接されている。
　芯線１３の断面形状は扁平な長方形状をなしている。芯線１３のうち扁平な面が、治具１６により挟まれた面とされる。実験例４においては、芯線１３のうち扁平な面が上下方向を向く姿勢で、芯線１３をワイヤーバレル１９の上面に載置した。
　その後、図２４において上側に位置する金型５１を、下側に位置する金型５０に向かって下方に移動させた。すると、金型５１の下面によってワイヤーバレル１９が上方から押圧された。更に金型５１を下方に移動させることにより、芯線１３の外周に、ワイヤーバレル１９が巻き付くように圧着された。このようにして、実験例４に係る端子金具付き電線１０を作製した。このとき、芯線１３の電線圧縮率は、６０％であった。
　ここで、電線圧縮率は、｛（圧着部が圧着された後の芯線の断面積）／（圧着部が圧着される前の芯線の断面積）｝×１００であって、圧着部が圧着された後の芯線の断面積の、圧着部が圧着される前の芯線の断面積に対する百分率として定義される。
　なお、電線圧縮率を上記のように定義した場合、電線圧縮率を小さくすることは、芯線を大きな圧力で圧縮すること（高圧縮）を意味し、電線圧縮率を大きくすることは、芯線を小さな圧力で圧縮すること（低圧縮）を意味する。
＜実験例５＞
　電線圧縮率を７０％とした以外は、実験例４と同様にして、端子金具付き電線１０を作製した。
＜実験例６＞
　電線圧縮率を８０％とした以外は、実験例４と同様にして、端子金具付き電線１０を作製した。
（固着力測定）
　上記のようにして作成した実験例４乃至６に係る端子金具付き電線１０に対して、電線１１とワイヤーバレル１９との間の固着力を測定した。電線１１と、ワイヤーバレル１９に連なる雌端子金具１２と、をそれぞれ治具で把持し、１００ｍｍ／秒で引っ張り試験を実施した。電線１１とワイヤーバレル１９とが離間したときの応力を固着力とした。２０個のサンプルについて固着力を測定し、平均値を図２６に示した。また、図２６において、サンプルの最大値と最小値とを、エラーバーにより示した。
（電気抵抗値測定）
　上記のようにして作成した実験例４乃至６に係る端子金具付き電線１０に対して、芯線１３とワイヤーバレル１９との間の電気抵抗値を測定し、平均値を求めた。結果を図２６に示す。
＜実験例７＞
　図２５に示すように、実験例７においては、芯線１３のうち扁平な面が水平方向を向く姿勢で、芯線１３をワイヤーバレル１９の上面に載置した。
　その後、図２５において上側に位置する金型５１を、下側に位置する金型５０に向かって下方に移動させて、実験例７に係る端子金具付き電線１０を作製した。なお、電線圧縮率は６０％であった。
＜実験例８＞
　電線圧縮率を７０％とした以外は、実験例７と同様にして、端子金具付き電線１０を作製した。
＜実験例９＞
　電線圧縮率を８０％とした以外は、実験例７と同様にして、端子金具付き電線１０を作製した。
（固着力測定）
　上記のようにして作成した実験例７乃至９に係る端子金具付き電線１０に対して、上記と同様にして固着力を測定した。結果を図２７に示す。
（電気抵抗値測定）
　上記のようにして作成した実験例７乃至９に係る端子金具付き電線１０について、上記と同様にして電気抵抗値を測定した。結果を図２７に示す。
（結果と考察）
　図２６に示すように、実験例４乃至６に係る端子金具付き電線１０においては、芯線１３とワイヤーバレル１９との間の電気抵抗値は、１．０ｍΩよりも低い値を示した。また、図２７に示すように、実験例７乃至９に係る端子金具付き電線１０においても同様に、芯線１３とワイヤーバレル１９との間の電気抵抗値は、１．０ｍΩよりも低い値を示した。このように、芯線１３に超音波振動を加えることにより、芯線１３とワイヤーバレル１９との間の電気抵抗値を低減できることを確認した。
　一方、図２６に示すように、固着力については、実験例４乃至６に係る端子金具付き電線１０は、６５０Ｎ以上の値を示した。また、各実験例におけるサンプル間のばらつき（最大値と最小値の差）は、１００Ｎ以下であった。
　これに対して、図２７に示すように、実験例７乃至９に係る端子金具付き電線１０の固着力は、６３０Ｎ以下であった。また、各実験例におけるサンプル間のばらつきは、実験例４乃至６に比べて大きかった。例えば、サンプル間のばらつきは、実験例７では約１７０Ｎであり、実験例８では約１６０Ｎであった。実験例７乃至９に係る端子金具付き電線１０の固着力は十分に高いものであり、また、各サンプル間のばらつきも十分に小さなものではあるが、実験例４乃至６に係る端子金具付き電線１０の方が優れていた。
　この理由は以下のように考えられる。超音波振動を芯線１３に与えることにより素線１５を溶接すると、一対の治具１６，１６によって挟まれた方向について隣り合う素線１５同士が溶接される。図２４及び図２５においては、それぞれ図中に矢線で示した方向について、隣り合う素線１５同士が溶接される。
　図２４に示すように、実験例４乃至６に係る端子金具付き電線１０においては、一対の金型５０，５１によって芯線１３及びワイヤーバレル１９が挟まれる方向（図２４における上下方向）は、隣り合う素線１５同士が溶接された方向に沿っている。このため、ワイヤーバレル１９が圧着される際に、素線１５に対して、溶接された素線１５同士が引き剥がされる方向の力が加わることが抑制されるようになっている。このため、ワイヤーバレル１９の圧着に際して、素線１５が損傷を受けることが抑制されるので、芯線１３とワイヤーバレル１９との間の固着力を向上させることができたと考えられる。
　一方、図２５に示すように、実験例７乃至９に係る端子金具付き電線１０においては、芯線１３にワイヤーバレル１９を圧着する際に、芯線１３において一対の治具１６，１６によって挟まれた方向（図２５における矢線で示す方向）と交差する方向（図２５における上下方向）から力が加えられる。このため、素線１５に対しては、溶接された素線１５を互いに引き剥がす方向の力が加わる。すると、溶接された素線１５が引き剥がされることにより、素線１５の表面が損傷してしまうことが懸念される。この結果、芯線１３を構成する素線１５の強度が低下して、芯線１３とワイヤーバレル１９との間の固着力が、実験例４乃至６に比べて低くなったと考えられる。また、各サンプル間のばらつきも、実験例４乃至６に比べて大きくなったと考えられる。
＜実施形態２＞
　続いて、本発明の実施形態２を図２８ないし図３０を参照しつつ説明する。図２８に示すように、本実施形態においては、電線１１の端末において露出された芯線１３は、一対の治具１６，１６の間に挟み付けられる。このとき、芯線１３の長さ寸法は、治具１６の略全域に亘って配されるように設定されている。
　これにより、芯線１３に対して、治具１６に挟まれた領域の全域に亘って、概ね均等に超音波振動が加えられる。この結果、図２９に示すように、芯線１３の粗化領域１７において、概ね均等に素線１５の表面が粗化される。
　次いで、図３０に示すように、芯線１３の粗化領域１７において、カッター等の公知の手法により、芯線１３の端部を所定の長さ寸法に切断する。これにより、切断された後の芯線１３の先端部には、切断部６０が形成される。
　その後、切断部６０が形成された芯線１３に対して、実施形態１と同様にして雌端子金具１２のワイヤーバレル１９を圧着する。これにより実施形態２に係る端子金具付き電線１０が完成する。
　上記以外の構成については、実施形態１と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　超音波振動を芯線１３に与えると芯線１３を構成する素線１５が延びる。このとき各素線１５は、必ずしも一様には延びない。このため、電線１１の端末において芯線１３を露出させ、この芯線１３に対して超音波振動を与えた場合には、芯線１３の端末において素線１５の先端が不揃いになることが懸念される。このような状態で芯線１３にワイヤーバレル１９を圧着しようとすると、芯線１３とワイヤーバレル１９との間の寸法精度が低下し、電線１１と雌端子金具１２との間において位置ずれが生じることが懸念される。
　本実施形態によれば、芯線１３のうち超音波振動が与えられた粗化領域１７において芯線１３を切断するので、芯線１３の切断面において素線１５の先端が不揃いになることを抑制できる。この結果、電線１１と雌端子金具１２との位置ずれを抑制できる。
　また、本実施形態によれば、超音波振動を芯線１３に与える治具１６の略全域に亘って芯線１３が設置されるので、芯線１３に対して概ね均等に超音波振動が与えられる。これにより、粗化領域１７においては、概ね均等に素線１５の表面が粗化される。この結果、ワイヤーバレル１９を圧着した際に、素線１５同士が擦れ合うことにより、素線１５の新生面が均等に露出する。これにより、素線１５同士の電気的な接続信頼性を向上させることができる。
　＜他の実施形態＞
　本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
　（１）本実施形態においては、粗化領域１７は被圧着領域２４よりも広い領域に形成される構成としたが、これに限られず、粗化領域１７と被圧着領域２４とが同じであってもよいし、また、被圧着領域２４の一部に粗化領域１７が形成される構成としてもよい。
　（２）一対の治具１６，１６によって芯線１３を挟む方向と、金型によってワイヤーバレル１９を挟む方向とのなす角度は任意であって、例えば、図１６に示すように、一対の治具１６，１６によって芯線１３を挟む方向と、金型によってワイヤーバレル１９を挟む方向とが交差する姿勢で、ワイヤーバレル１９を芯線１３に圧着してもよい。
　（３）超音波振動を与えることによって素線１５の表面に粗化領域１７が形成されていれば、素線１５同士は互いに溶接されていなくてもよい。また、一旦溶接された素線１５同士をほぐした後に、ワイヤーバレル１９に圧着する構成としてもよい。
　（４）ワイヤーバレル１９は、互いに電線１１の延びる方向にずれた配置で芯線１３に圧着されてもよく、また、３本以上に分岐したワイヤーバレル片が左右両側から互い違いに形成されていてもよく、また、ワイヤーバレル片が１本のみ形成されて芯線１３に圧着されていてもよく、ワイヤーバレル１９の形状は必要に応じて任意の形状としうる。
　（５）本実施形態においては、端子金具は筒状の接続部２０を有する雌端子金具１２としたが、これに限られず、雄タブを有する雄端子金具としてもよいし、また金属板材に貫通孔が形成されたいわゆるＬＡ端子としてもよく、必要に応じて任意の形状の端子金具とすることができる。
　（６）本実施形態においては、電線１１は、芯線１３の外周を絶縁被覆１４で覆う被覆電線としたが、これに限られず、シールド電線１１を用いてもよく、必要に応じて任意の電線１１を用いることができる。
　（７）上記実施形態の端子金具は、ワイヤーバレル１９と接続部２０とが並んで配されていたものであったが、これに限られず、接続部２０を有さない端子金具でもよい。例えば、図１７に示すように、２本の電線１１の芯線１３を接続するに際して一本の電線１１の端末部にて絶縁被覆１４を剥ぎ取り芯線１３を露出させ、もう一本の電線１１については、中間部にて絶縁被覆１４を剥ぎ取り芯線１３を露出させ、これら露出させた２本の芯線１３の一本ずつを一対のワイヤーバレル１９のうちの片方ずつでかしめるいわゆる中間スプライス構造の端子金具としてもよい。さらに、他の中間スプライス構造として、図示はしないが、共に２本の電線１１の中間部にて芯線１３を露出させ、露出させた中間部同士を一対のワイヤーバレル片のうちの片方ずつで圧着するものでもよい。
　（８）上記実施形態では、治具１６により芯線１３を扁平な角柱状（矩形状）に塑性変形させ、この塑性変形部に超音波振動を与えるものであったが、これに限られず、扁平な角柱状以外の四角形に塑性変形させた塑性変形部に超音波振動を与えるようにしてもよい。また、四角形以外の他の多角形の塑性変形させた塑性変形部に超音波振動を与えるようにしてもよい。例えば、図１８に示すように、金属製の上型と下型とからなる治具３０，３１を用いて円形の芯線１３を六角形に塑性変形させた塑性変形部３２を設け、治具３０，３１によりこの塑性変形部３２に超音波振動を与えるようにすればよい。
　また、多角形以外の塑性変形部を形成してもよく、例えば、図１９に示すように、治具（金型）により芯線１３を楕円形に塑性変形させた塑性変形部３３に超音波振動を与えるようにしてもよい。更に、図２０に示すように、治具により芯線１３の径が縮径された（小さくされた）円形の縮径部を有する塑性変形部３４を形成してから超音波振動を与えるようにしてもよい。なお、塑性変形部３４（縮径部）の形成方法としては、治具（金型）だけでなく、ロールプレス加工を用いてもよい。具体的には、図２１に示すように、ロール機３５の上下一対のロール３６、３７の外周面には、半円形状（円弧）に湾曲した溝３８，３９が形成されており、図２２に示すように、両ロール３６、３７の溝３８，３９により形成される円形孔の部分に芯線１３が押し潰されることで、塑性変形部３４（縮径部）が形成されるようにすればよい。そして、塑性変形部３４（縮径部）を形成した後に、図２３に示すように、塑性変形部３４（縮径部）と同一径の半円形の溝部４０，４１（凹部）を有する治具４２，４３（芯線を塑性変形させない治具）を介して芯線１３に超音波振動を与えるようにすればよい。

Claims (11)

  1. 　複数の素線からなる芯線を有する電線と、前記電線から露出する前記芯線に圧着される圧着部を有する端子金具と、を備えた端子金具付き電線の製造方法であって、
    　前記芯線の外周面を覆う絶縁被覆を剥離して前記芯線を露出させる工程と、
    　露出した前記芯線を一対の治具で挟んで、前記治具により前記芯線に超音波振動を与える工程と、
    　前記芯線のうち、超音波振動が与えられた領域を含む領域に外側から巻き付けるようにして前記圧着部を圧着する工程と、を実行する端子金具付き電線の製造方法。
  2. 　前記複数の素線を、超音波振動を与えることにより互いに溶接する請求の範囲第１項に記載の端子金具付き電線の製造方法。
  3. 　前記芯線に前記圧着部を圧着する工程は、前記圧着部と前記芯線とを重ねて載置した状態で一対の金型で挟み、前記一対の金型で前記圧着部を押圧することにより実行するものであって、前記芯線のうち前記一対の治具で挟まれた面が、前記一対の金型で挟む方向を向く姿勢で前記芯線を前記圧着部に載置する請求の範囲第１項または請求の範囲第２項に記載の端子金具付き電線の製造方法。
  4. 　前記芯線に対して、前記芯線のうち前記圧着部が圧着される被圧着領域と、同じか又はやや広い領域に超音波振動を与える請求の範囲第１項ないし請求の範囲第３項のいずれか一項に記載の端子金具付き電線の製造方法。
  5. 　前記芯線のうち超音波振動が与えられた領域において、前記芯線を切断する工程を実行する請求の範囲第１項ないし請求の範囲第４項のいずれか一項に記載の端子金具付き電線の製造方法。
  6. 　前記素線はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる請求の範囲第１項ないし請求の範囲第５項のいずれか一項に記載の端子金具付き電線の製造方法。
  7. 　複数の素線からなる芯線を含む電線と、前記電線から露出する前記芯線に圧着される端子金具と、を備えた端子金具付き電線であって、
    　前記電線から露出する芯線を構成する素線の表面には、前記素線に超音波振動が与えられることにより粗化領域が形成されており、
    　前記端子金具は前記芯線の外側に巻き付くように圧着される圧着部を有しており、前記圧着部は、前記芯線のうち前記粗化領域を含む領域に圧着されている端子金具付き電線。
  8. 　前記複数の素線は、超音波振動が与えられることにより互いに溶接されている請求の範囲第７項に記載の端子金具付き電線。
  9. 　前記粗化領域は、前記芯線のうち前記圧着部が圧着される被圧着領域と、同じか又はやや広い領域に形成されている請求の範囲第７項または請求の範囲第８項に記載の端子金具付き電線。
  10. 　前記芯線は、前記芯線のうち前記粗化領域において切断された切断部を有する請求の範囲第７項ないし請求の範囲第９項のいずれか一項に記載の端子金具付き電線。
  11. 　前記素線はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる請求の範囲第７項ないし請求の範囲第１０項のいずれか一項に記載の端子金具付き電線。
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