WO2023218905A1 - 端子付電線 - Google Patents

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WO2023218905A1
WO2023218905A1 PCT/JP2023/015886 JP2023015886W WO2023218905A1 WO 2023218905 A1 WO2023218905 A1 WO 2023218905A1 JP 2023015886 W JP2023015886 W JP 2023015886W WO 2023218905 A1 WO2023218905 A1 WO 2023218905A1
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WO
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conductive wire
terminal
film
connection
electric wire
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Application number
PCT/JP2023/015886
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English (en)
French (fr)
Inventor
静之 小野
賢次 宮本
Original Assignee
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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Publication date
Application filed by 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 filed Critical 株式会社オートネットワーク技術研究所
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/62—Connections between conductors of different materials; Connections between or with aluminium or steel-core aluminium conductors

Definitions

  • the present disclosure relates to an electric wire with a terminal.
  • Patent Document 1 discloses a coupling method for coupling a terminal element made of copper or a copper alloy to an electric cable made of aluminum, in which the terminal element has a nickel coating on its surface, and the terminal element is bonded to an aluminum conductor by zinc. Discloses a joining method by welding to.
  • the present disclosure aims to realize a lower resistance and more stable electrical connection when connecting an electric wire having a conductive wire made of aluminum or an aluminum alloy to a terminal made of copper or a copper alloy. purpose.
  • An electric wire with a terminal of the present disclosure includes a terminal formed of copper or a copper alloy, an electric wire having a conductive wire formed of aluminum or an aluminum alloy, and a connection film formed of aluminum or an aluminum alloy,
  • the terminal includes a crimp portion that is crimped to the conductive wire, and the connection film is in direct contact with the non-oxidized portion of the terminal and the non-oxidized portion of the conductive wire, and the connecting film is connected to the conductive wire from the surface of the conductive wire.
  • This is an electric wire with a terminal that extends over the area that reaches the surface of the crimp part.
  • FIG. 1 is a side view showing an electric wire with a terminal according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a front view showing the electric wire with a terminal.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line III--III in FIG.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a method for manufacturing an electric wire with a terminal.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a method for manufacturing an electric wire with a terminal.
  • FIG. 6 is a diagram showing evaluation results for the first to third experimental examples.
  • FIG. 7 is a diagram showing a cross section of the test objects according to the first to third experimental examples after durability.
  • FIG. 8 is a diagram showing evaluation results for the fourth and fifth experimental examples.
  • FIG. 9 is a diagram showing cross sections of the test objects according to the fourth and fifth experimental examples at the initial stage and after durability.
  • FIG. 10 is a diagram showing the evaluation results of the sixth to ninth experimental examples.
  • the electric wire with a terminal of the present disclosure is as follows.
  • the connecting film includes a crimp portion that is crimp-bonded to the wire, and the connecting film is in direct contact with the non-oxidized portion of the terminal and the non-oxidized portion of the conductive wire from the surface of the conductive wire to the surface of the crimp portion.
  • connection film extends over a region from the surface of the conductive wire to the surface of the crimp portion, in direct contact with the non-oxidized portion of the terminal and the non-oxidized portion of the conductive wire. Therefore, the electrical resistance between the terminal and the conductive wire can be reduced. Furthermore, cracks are less likely to occur between a connection film made of aluminum or an aluminum alloy and a terminal made of copper or a copper alloy. Furthermore, cracks are less likely to occur between a connection film made of aluminum or an aluminum alloy and a conductive wire made of aluminum or an aluminum alloy. Therefore, stable electrical connection can be achieved between the terminal and the conductive wire.
  • a stable electrical connection means that the connection resistance between the terminal and the conductive wire is maintained in a state where there is little change even when exposed to durability conditions. Therefore, a low-resistance and stable electrical connection means that the connection resistance between the terminal and the conductive wire remains low and does not fluctuate even when exposed to durability conditions.
  • connection film may extend over a region from an end surface of the conductive wire to an end surface of the crimp portion.
  • connection film can be easily formed by film formation mainly from one direction toward the end surface of the conductive wire.
  • the end surface of the conductive wire is located flush with or recessed from the end surface of the crimping part, and the connection film is located on the end surface of the conductive wire. It may extend to a region from the end surface to a portion of the crimp portion around the end surface of the conductive wire.
  • connection film can be easily formed from the end surface of the conductive wire to the surface of the crimp part.
  • connection film may be a film formed by a cold spray method.
  • connection film can be easily formed by the cold spray method while destroying the oxide film formed on the surfaces of the terminals and conductive wires.
  • connection film may have a thickness of 0.5 mm or less.
  • connection film having a thickness of 0.5 mm or less.
  • FIG. 1 is a side view showing an electric wire 10 with a terminal.
  • FIG. 2 is a front view showing the electric wire 10 with a terminal.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line III--III in FIG.
  • the electric wire 10 with a terminal includes a terminal 20, an electric wire 30, and a connecting film 40.
  • the terminal 20 is a component made of copper or copper alloy.
  • the terminal 20 is formed, for example, by press-molding a plate material made of copper or a copper alloy.
  • the terminal may be formed by cutting out a copper or copper alloy base material.
  • the terminal 20 is a component that connects the conductive wire 32 of the electric wire 30 to a component to which it is connected.
  • the terminal 20 includes a crimp portion 22 and a mating connection portion 24 .
  • a mating connection part 24 is linearly connected to the tip side of the crimp part 22.
  • the crimping portion 22 and the mating connection portion 24 may be curved.
  • the crimping part 22 is a part that is crimped to the conductive wire 32.
  • the crimp section 22 is a so-called closed barrel crimp section, and is formed in a cylindrical shape.
  • the crimping part 22 is formed into a cylindrical shape, and with the conductive wire 32 disposed inside, the crimping part 22 is compressively deformed to reduce the internal space. It is envisioned that a conductive wire 32 is retained within.
  • the shape of the crimp portion 22 after compression deformation is a polygonal cylindrical shape (for example, a hexagonal cylindrical shape (see FIG. 3)) or a flat shape such as an ellipse.
  • the crimp portion 22 does not need to be formed into a cylindrical shape with an unbroken outer periphery.
  • the crimping part may have a shape in which a pair of crimping pieces rises from both sides of the bottom, that is, a so-called open barrel type or F crimp type crimping part.
  • the pair of crimp pieces are compressed and deformed toward the conductive wire, and the conductive wire is placed between the bottom and the pair of crimp pieces. It would be good if it was retained.
  • the mating connection part 24 is a part that is connected to a component to which the electric wire 30 is connected.
  • the mating connection portion 24 is a plate-shaped portion having a hole.
  • the connected parts are assumed to be terminals of electrical equipment, metal casings, metal bodies of vehicles, etc.
  • the mating connection part 24 may be a pin-shaped or rod-shaped part inserted into the cylindrical part of the mating terminal, or a cylindrical part into which the mating terminal is inserted.
  • the electric wire 30 has a conductive wire 32 made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the conductive wire 32 may be an aggregated wire in which strands 32a made of aluminum or an aluminum alloy are assembled, or may be a single core wire made of aluminum or an aluminum alloy. In this embodiment, it is assumed that the conductive wire 32 is a grouped wire.
  • the electric wire 30 includes a coating 34 that covers the conductive wire 32.
  • the covering 34 is, for example, an insulating resin extruded around the conductive wire 32. Therefore, in this embodiment, an example will be described in which the electric wire 30 is a covered electric wire, and the conductive wire 32 is a core wire passing through the inside of the covered electric wire.
  • the conductive wire may be a shield layer that covers the inner core wire with an insulating layer interposed therebetween.
  • the electric wire does not have to be a coated electric wire.
  • the conductive wire may be a braid of thin metal wires woven into a cylindrical shape, and the braid itself may be understood as an electric wire.
  • the end of the conductive wire 32 is exposed at the end of the electric wire 30, and the exposed end of the conductive wire 32 is held within the crimp part 22.
  • the end face of the conductive wire 32 faces the mating connection portion 24 side. Therefore, when observing the terminal-equipped electric wire 10 from the tip side (that is, the counterpart connection part 24 side) assuming that there is no connection film 40, the terminal-equipped electric wire 10 is observed except for the part where the counterpart connection part 24 is present.
  • the end face of the crimping portion 22 surrounds the end face of the conductive wire 32.
  • the end surface of the conductive wire 32 may be located flush with the end surface of the crimp portion 22, or may be located at a different position from the end surface of the crimp portion 22. good.
  • the end surface of the conductive wire 32 is located flush with the end surface of the crimp part 22, or is recessed with respect to the end surface of the crimp part 22. It is preferable that you do so.
  • the case where the end face of the conductive wire 32 is located flush with the end face of the crimp part 22 refers to the case where the end face of the conductive wire 32 was manufactured so as to be located flush with the end face of the crimp part 22.
  • the case where the conductive wire 32 is not flush due to factors such as errors includes, for example, the case where the end surface of the conductive wire 32 protrudes or is recessed with respect to the end surface of the crimping part 22 within a range of 0.5 mm.
  • connection film 40 is a film formed of aluminum or an aluminum alloy.
  • the connection film 40 is in direct contact with the non-oxidized portion of the terminal 20 and the non-oxidized portion of the conductive wire 32, and extends over a region from the surface of the conductive wire 32 to the surface of the crimp portion 22.
  • the conductive wire 32 is left in the air, it is assumed that an oxide film will be formed on its surface.
  • the oxide film on the end surface of the conductive wire 32 is removed, and the connection film 40 is in direct contact with the non-oxidized portion of the end surface of the conductive wire 32.
  • the terminal 20 is left in the air, it is assumed that an oxide film will be formed on its surface.
  • the oxide film on the end surface of the crimp section 22 is removed, and the connection film 40 is in direct contact with the non-oxidized portion of the end surface of the crimp section 22.
  • the oxide film on the end face of the conductive wire 32 and the oxide film on the end face of the crimp portion 22 may be removed when forming the connection film 40, or may be removed during pretreatment before film formation. may be done.
  • the oxide film be completely removed between the end face of the conductive wire 32 and the connection film 40, the oxide film may remain partially. Therefore, the state in which the connection film 40 is in direct contact with the non-oxidized portion of the terminal 20 only needs to be established at least partially between the connection film 40 and the terminal 20. Further, it is preferable that the oxide film be completely removed between the end face of the crimp portion 22 and the connection film 40, but the oxide film may remain partially. Therefore, the state in which the connecting film 40 is in direct contact with the non-oxidized portion of the conductive wire 32 only needs to be established at least partially between the connecting film 40 and the conductive wire 32.
  • connection film 40 extends over a region from the end surface of the conductive wire 32 to the end surface of the crimp portion 22.
  • the end surface of the conductive wire 32 is recessed relative to the end surface of the crimp portion 22. Therefore, the connection film 40 extends over a region from the end surface of the conductive wire 32 to the end surface of the crimp section 22 through a portion of the inner peripheral surface of the crimp section 22 that is closer to the mating connection section 24 .
  • the connection film 40 may spread over a region directly from the end surface of the conductive wire 32 to the end surface of the crimp portion 22.
  • connection film 40 By extending the connection film 40 over the region from the end face of the conductive wire 32 to the end face of the crimp portion 22, the connection film 40 that electrically connects the conductive wire 32 and the terminal 20 can be easily formed.
  • connection film 40 by supplying the material for forming the connection film 40 from one direction to the connection location between the terminal 20 and the conductive wire 32, the connection film 40 can be easily formed. At this time, since the end faces of the conductive wire 32 and the end faces of the crimp portion 22 face the same direction, it is easy to supply material to these end faces to form the connection film 40.
  • connection film 40 and its surrounding areas are exposed to a high temperature environment suitable for film formation. It is assumed that a portion of the electric wire 10 with a terminal that is remote from the coating 34 has better resistance to high heat.
  • the end face of the connection film 40 and the end face of the crimp portion 22 are located away from the coating 34 and have excellent heat resistance, and are suitable as parts on which the connection film 40 is formed.
  • connection film may be formed in a region extending from the crimp portion 22 to the periphery of the conductive wire 32 extending toward the coating 34 side.
  • a connection film may be formed in a region from the surface of the crimp portion to the surface of the exposed portion of the conductive wire.
  • the end surface of the conductive wire 32 is recessed relative to the end surface of the crimp portion 22. Therefore, if the material for forming the connecting film 40 is supplied toward the end surface of the conductive wire 32, the connecting film 40 will be applied to the end surface of the conductive wire 32 and the conductive wire on the inner peripheral surface of the crimp portion 22. It can be easily formed in a portion surrounding the end face of 32. Furthermore, even if the end surface of the conductive wire 32 is located flush with the end surface of the crimp part 22, if the material for forming the connection film 40 is supplied toward the end surface of the conduction wire 32, the connection film 40 can be formed flush with the end surface of the crimping part 22. , can be easily formed on the end face of the conductive wire 32 and the end face of the crimp portion 22. Therefore, the connection film 40 that connects the conductive wire 32 and the terminal 20 can be easily formed.
  • connection film must be placed over the end surface of the conductive wire 32. It is assumed that it is formed in a region extending from the surface through the surrounding surface to the end surface of the crimp portion 22. In this case, since the material for forming the connection film is supplied to the surface around the end of the conductive wire 32, it is not possible to form the connection film by supplying the material from one direction. This can be difficult.
  • the end surface of the conductive wire 32 is located flush with the end surface of the crimping part 22 or is recessed, material can be supplied from one direction to the end surface of the conductive wire 32 to reach the surface of the terminal 20 from the surface of the conductive wire 32. It becomes easy to form the connection film 40 in the region.
  • connection film 40 is not particularly limited.
  • the connection film 40 may be formed by any of various film forming methods that can form a film made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the connection film 40 may be formed by, for example, thermal spraying, vapor deposition (sputtering, etc.), plating, or the like.
  • Thermal spraying is a film forming method that forms a film by heating a thermal spraying material that is a material for film forming and spraying it onto the object to be filmed.
  • Thermal spraying may be, for example, cold spraying, arc spraying, or plasma spraying. That is, thermal spraying here does not necessarily mean heating the thermal spray material until it melts.
  • connection film 40 is a film manufactured by a cold spray method.
  • the cold spray method is a method in which a film is formed by spraying an object to be filmed at high speed using an operating gas heated to a high temperature that does not melt the thermal spray material.
  • the connection film 40 can be formed on the surfaces of the conductive wires 32 and terminals 20 while destroying the oxide film on the surfaces of the conductive wires 32 and terminals 20 due to the force of collision of the sprayed material. can.
  • the aluminum or aluminum alloy powder is laminated in close contact with the surfaces of the conductive wire 32 and the terminal 20, so that the electrical resistance to the conductive wire 32 and the terminal 20 can be reduced.
  • the processing temperature can be lowered compared to other thermal spray methods, and the film can be formed with less thermal influence on the terminals 20 and the electric wires 30.
  • the thickness of the connection film 40 is arbitrary.
  • the thickness of the connection film 40 may be 0.5 mm or less. Thereby, the connection film 40 that reduces the electrical resistance between the conductive wire 32 and the terminal 20 can be formed quickly and at low cost with a short processing time.
  • the electric wire 10 with a terminal may be used for power transmission or signal transmission. Since a low resistance and stable connection is desired in a circuit that carries a large current, it is effective to use the terminal-equipped electric wire 10 for power transmission.
  • 4 and 5 are explanatory diagrams showing an example of a method for manufacturing the electric wire 10 with a terminal.
  • a terminal 20 and an electric wire 30 with a conductive wire 32 exposed at the end are prepared.
  • the exposed end of the conductive wire 32 is placed within the crimp portion 22 of the terminal 20 to crimply connect the crimp portion 22 to the end of the conductive wire 32 .
  • working gas and aluminum or aluminum alloy powder are supplied to a nozzle 50 for cold spraying.
  • Working gas is supplied into the nozzle 50 from a gas supply device 54 via a heater 56 .
  • the working gas is accelerated within the nozzle 50 and is injected from the tip of the nozzle 50.
  • Aluminum or aluminum alloy powder is supplied from a powder supply device 52 into the working gas within the nozzle 50 . Thereby, the powder is accelerated at high speed and ejected from the tip of the nozzle 50.
  • the tip of the nozzle 50 is arranged to face the tip of the conductive wire 32.
  • the aluminum or aluminum alloy powder ejected from the nozzle 50 collides at high speed with the end face of the conductive wire 32 and the end face of the crimp part 22, destroying the oxide film on each end face and destroying the non-oxidized portion exposed on each end face. It accumulates while adhering to the top. As a result, a connection film 40 is formed in a region reaching the end face of the conductive wire 32 and the end face of the crimp portion 22, in direct contact with the non-oxidized portion of each end face.
  • connection film 40 is in direct contact with the non-oxidized portion of the terminal 20 and the non-oxidized portion of the conductive wire 32, and extends from the surface of the conductive wire 32 to the crimped portion.
  • the area extends to the surface of 22. Therefore, the electrical resistance between the terminal 20 and the conductive wire 32 can be reduced.
  • the cross-sectional area of the conductor of the electric wire is increased.
  • the conductor is increased, there is a demand for the conductor to be made of aluminum or an aluminum alloy from the viewpoint of weight reduction. For this reason, there is an increasing demand for connecting conductors made of aluminum or aluminum alloys to terminals made of copper or copper alloys.
  • connection film 40 is in direct contact with the non-oxidized portion of the terminal 20 and the non-oxidized portion of the conductive wire 32 in the region extending from the surface of the conductive wire 32 to the surface of the crimp portion 22.
  • connection film 40 made of aluminum or aluminum alloy has no cracks at the boundary between the terminal 20 made of copper or copper alloy and the conductive wire 32 made of aluminum or aluminum alloy. It has been found that this is difficult to cause. Therefore, stable electrical connection can be achieved between the terminal 20 and the conductive wire 32.
  • the connecting film 40 extends over a region from the end face of the conductive wire 32 to the end face of the crimp part 22, the connecting film 40 can be easily formed by film-forming operations mainly from one direction toward the end face of the conductive wire 32. can be formed into
  • the film forming operation will be performed around the end of the conductive wire 32. If the end face of the conductive wire 32 is recessed from flush with the end face of the crimping part 22, there is no need to perform film formation around the conductive wire 32. It is possible to easily form the connection film 40 that reaches the end face.
  • connection film 40 and the terminal 20 and the oxide film between the connection film 40 and the conductive wire 32 are removed either during the process before forming the connection film 40 or during the film formation process. may be done.
  • connection film 40 is formed by a cold spray method, the connection film 40 can be easily formed while destroying the oxide film formed on the surfaces of the terminals 20 and the conductive wires 32.
  • connection film 40 having a thickness of 0.5 mm or less.
  • connection film 40 can be formed easily and at low cost.
  • connection film 40 is, for example, an average film thickness, and more specifically, it may be an average film thickness over the entire end surface of the conductive wire 32.
  • a crimped test piece having the same shape as the crimped portion 22 of the terminal 20 was manufactured, and the crimped test piece was crimped to the end of a conductive wire.
  • the conductive wire is a collection of aluminum wires, and the total cross-sectional area thereof is 70 mm 2 .
  • the crimp test pieces were made of tough pitch copper.
  • the connecting film 40 is made of aluminum, in the second experimental example, the connecting film 40 is made of nickel, and in the third experimental example, the connecting film 40 is made of zinc.
  • the specified durability conditions are conditions in which the test object is repeatedly exposed to low-temperature and high-temperature environments, and by exposing the test object to the same durability conditions for each experimental example, the stability of the electrical connection after durability is evaluated. can do.
  • the initial connection resistance is as low as 0.01 m ⁇ or less, and even after durability, the connection resistance is as low as 0.01 m ⁇ or less. It turned out to be.
  • connection film 40 In an experimental example in which the connection film 40 was not formed, the initial resistance was 2.0 m ⁇ , and the resistance after durability was 600 m ⁇ . Therefore, in the case of the first experimental example, it was found that a lower resistance and more stable electrical connection could be realized.
  • connection resistance may exceed 0.035 m ⁇ after durability. It can be seen that the electrical connection is unstable compared to the first experimental example.
  • FIG. 7 shows cross-sectional photographs of the test objects according to the first to third experimental examples after durability.
  • the connection film 40 was made of aluminum
  • no cracks were observed between the connection film, the conductive wire, and the crimp test piece.
  • the connecting film 40 was made of nickel
  • the connecting film 40 was made of zinc
  • a fourth experimental example is a case in which the connecting film 40 is made of aluminum like the first experimental example, and a fifth experimental example is a case in which the connecting film 40 is made of nickel like the second experimental example.
  • the initial connection resistance is as low as 0.01 m ⁇ or less, and even after durability, the connection resistance is as low as 0.01 m ⁇ or less. It turned out to be. Therefore, it can be seen that in the case of the fourth experimental example, a lower resistance and more stable electrical connection can be realized.
  • connection resistance may exceed 0.025 m ⁇ after durability, and it can be seen that the electrical connection becomes unstable compared to the fourth experimental example. .
  • FIG. 9 shows cross-sectional photographs of the test objects according to the fourth and fifth experimental examples at the initial stage and after durability.
  • the connection film 40 was made of aluminum
  • no cracks were observed between the connection film, the conductive wire, and the crimp test piece.
  • the connection film 40 was made of nickel
  • cracks were observed between the connection film and the conductive wire after durability.
  • the above-mentioned cracks are caused by a difference in the amount of thermal expansion between the connection film and the crimp test piece or the conductive wire under durability conditions in which high and low temperatures are repeated.
  • the coefficient of linear expansion of copper is 16.5 ⁇ 10 ⁇ 6 /°C
  • the coefficient of linear expansion of aluminum is 23.9 ⁇ 10 ⁇ 6 /°C.
  • connection film is aluminum
  • the difference in linear expansion coefficient between the connection film and the conductive wire is 0, and the difference in linear expansion coefficient between the connection film and the crimp test piece is 7.4 ⁇ 10 ⁇ 6 / It is °C.
  • the coefficient of linear expansion of nickel is 13.3 ⁇ 6 /°C. Therefore, if the material of the connection film is nickel, the difference in linear expansion coefficient between the connection film and the conductive wire is 10.6 ⁇ 10 ⁇ 6 /° C., which is clearly larger than in each of the above cases. Further, the linear expansion coefficient of zinc is 39.7 ⁇ 6 /°C. Therefore, if the material of the connection film is zinc, the difference in linear expansion coefficient between the connection film and the crimp test piece is 23.2 ⁇ 10 ⁇ 6 /° C., which is even larger than in each of the above cases.
  • connection film is aluminum, it is assumed that cracks are unlikely to occur between the connection film and the conductive wire and between the connection film and the crimp test piece. Ru.
  • the thickness of the connection film was changed and the initial connection resistance and connection resistance after durability were measured.
  • the sixth experimental example is when the film thickness is 0.5 mm or less
  • the seventh experimental example is when the film thickness is 1.0 mm
  • the eighth experimental example is when the film thickness is 1.6 mm
  • the ninth experimental example is when the film thickness is 2.5 mm. shall be.
  • the thickness of the connection film is the average thickness over the entire end surface of the conductive wire.
  • the initial connection resistance was 0.015 m ⁇ or less, and no significant increase was observed even after durability, and the connection resistance was 0.015 m ⁇ or less. Therefore, it can be seen that even when the film thickness is set to 0.5 mm or less, a connection resistance sufficiently low to be practically acceptable can be obtained, and a stable electrical connection can be realized.
  • Electric wire with terminal 20 Terminal 22 Crimp part 24 Other side connection part 30 Electric wire 32 Conductive wire 32a Element wire 34 Covering 40 Connection film 50 Nozzle 52 Powder supply device 54 Gas supply device 56 Heater

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

銅又は銅合金によって形成された端子に、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された導電線を有する電線を接続する場合に、より低抵抗かつ安定した電気的接続を実現することを目的とする。端子付電線は、銅又は銅合金によって形成された端子と、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された導電線を有する電線と、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された接続膜とを備え、端子は、導電線に圧着される圧着部を含み、接続膜は、端子の非酸化部分と、導電線の非酸化部分とに直接接した状態で、導電線の表面から圧着部の表面に至る領域に広がっている。

Description

端子付電線
　本開示は、端子付電線に関する。
　特許文献１は、銅又は銅合金から成る端子エレメントを、アルミニウムから成る電気ケーブルに結合する結合方法であって、端子エレメントが表面にニッケルコーティングを有しており、当該端子エレメントを亜鉛によってアルミニウム導体に溶接する結合方法を開示している。
特表２００７－５３１２０８号公報
　銅又は銅合金によって形成された端子に、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された導電線を有する電線を接続する場合に、より低抵抗かつ安定した電気的接続を実現することが望まれている。
　そこで、本開示は、銅又は銅合金によって形成された端子に、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された導電線を有する電線を接続する場合に、より低抵抗かつ安定した電気的接続を実現することを目的とする。
　本開示の端子付電線は、銅又は銅合金によって形成された端子と、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された導電線を有する電線と、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された接続膜と、を備え、前記端子は、前記導電線に圧着される圧着部を含み、前記接続膜は、前記端子の非酸化部分と、前記導電線の非酸化部分とに直接接した状態で、前記導電線の表面から前記圧着部の表面に至る領域に広がっている、端子付電線である。
　本開示によれば、銅又は銅合金によって形成された端子に、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された導電線を有する電線を接続する場合に、より低抵抗かつ安定した電気的接続を実現できる。
図１は実施形態１係る端子付電線を示す側面図である。 図２は端子付電線を示す正面図である。 図３は図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。 図４は端子付電線の製造方法例を示す説明図である。 図５は端子付電線の製造方法例を示す説明図である。 図６は第１から第３実験例に対する評価結果を示す図である。 図７は第１から第３実験例に係る試験対象物の耐久後の断面を示す図である。 図８は第４及び第５実験例に対する評価結果を示す図である。 図９は第４及び第５実験例に係る試験対象物の初期及び耐久後の断面を示す図である。 図１０は第６実験例から第９実験例の評価結果を示す図である。
　［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
　本開示の端子付電線は、次の通りである。
　（１）銅又は銅合金によって形成された端子と、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された導電線を有する電線と、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された接続膜と、を備え、前記端子は、前記導電線に圧着される圧着部を含み、前記接続膜は、前記端子の非酸化部分と、前記導電線の非酸化部分とに直接接した状態で、前記導電線の表面から前記圧着部の表面に至る領域に広がっている、端子付電線である。
　この端子付電線によると、接続膜は、端子の非酸化部分と、導電線の非酸化部分とに直接接した状態で、前記導電線の表面から前記圧着部の表面に至る領域に広がっているため、端子と導電線との間の電気抵抗を小さくできる。また、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された接続膜と、銅又は銅合金によって形成された端子との間ではクラックが生じ難い。さらに、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された接続膜と、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された導電線との間でもクラックが生じ難い。このため、端子と導電線との間で安定した電気的接続を実現できる。なお、安定した電気的接続とは、耐久条件に曝されても端子と導電線との間接続抵抗の変化が少ない状態に保たれることをいう。よって、低抵抗かつ安定した電気的接続とは、耐久条件に曝されても端子と導電線との間接続抵抗が低いままで変動が少ない状態に保たれることをいう。
　（２）（１）の端子付電線であって、前記接続膜は、前記導電線の端面から前記圧着部の端面に至る領域に広がっていてもよい。
　この場合、主に導電線の端面に向う１方向からの成膜作業によって、容易に接続膜を形成できる。
　（３）（１）又は（２）の端子付電線であって、前記導電線の端面は、前記圧着部の端面と面一か凹んで位置しており、前記接続膜は、前記導電線の端面から前記圧着部のうち前記導電線の端面の周りの部分に至る領域に広がっていてもよい。
　これにより、接続膜を導電線の端面から圧着部の表面にかけて容易に形成できる。
　（４）（１）から（３）のいずれか１つの端子付電線であって、前記接続膜は、コールドスプレー法によって形成された膜であってもよい。
　これにより、コールドスプレー法によって、端子及び導電線の表面に形成された酸化膜を破壊しつつ、上記接続膜を容易に形成できる。
　（５）（１）から（４）のいずれか１つの端子付電線であって、前記接続膜は、０．５ｍｍ以下の膜厚であってもよい。
　このように、０．５ｍｍ以下の膜厚の接続膜によっても、低抵抗かつ安定した電気的接続を実現できる。
　［本開示の実施形態の詳細］
　本開示の端子付電線の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　[実施形態１]
　以下、実施形態１に係る端子付電線について説明する。図１は端子付電線１０を示す側面図である。図２は端子付電線１０を示す正面図である。図３は図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。
　端子付電線１０は、端子２０と、電線３０と、接続膜４０とを備える。
　端子２０は、銅又は銅合金によって形成された部品である。端子２０は、例えば、銅製又は銅合金製の板材をプレス成形等することによって形成される。端子は、銅又は銅合金の母材を削り出し等することによって形成されてもよい。
　端子２０は、電線３０の導電線３２を接続先となる部品に接続する部品である。本実施形態では、端子２０は、圧着部２２と、相手側接続部２４とを有する。圧着部２２の先端側に相手側接続部２４が直線的に連なっている。圧着部２２と相手側接続部２４との間が曲っていてもよい。
　圧着部２２は、導電線３２に圧着される部分である。本実施形態では、圧着部２２は、いわゆるクローズドバレル型の圧着部であり、筒状に形成されている。例えば、圧着前の状態では圧着部２２は円筒状に形成されており、内部に導電線３２を配置した状態で、内部空間を小さくするように圧着部２２が圧縮変形されて、当該圧着部２２内に導電線３２が保持されることが想定される。圧縮変形後の圧着部２２の形状は、多角形筒状（例えば、六角形筒状（図３参照））又は楕円等の扁平形状等であることが想定される。
　圧着部２２は、外周が切れ目無く連なった筒状に形成される必要は無い。例えば、圧着前の状態で、圧着部は、底部の両側から一対の圧着片が立上がる形状、いわゆるオープンバレル型又はＦクリンプ型の圧着部であってもよい。この場合、底部上でかつ一対の圧着片の間に導電線を配置した状態で、一対の圧着片が導電線に向けて圧縮変形されて、底部と一対の圧着片との間に導電線が保持されるとよい。
　相手側接続部２４は、電線３０の接続先となる部品に接続される部分である。本実施形態では、相手側接続部２４は、孔を有する板状部分である。例えば、ネジによって相手側接続部２４が接続先部品にネジ止されることが考えられる。接続先部品は、電気機器の端子、金属筐体、車両の金属ボディ等であることが想定される。相手側接続部２４は、相手側の端子の筒状部分に挿入されるピン状若しくは棒状部分、又は、相手側端子が挿入される筒状部分であってもよい。
　電線３０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た導電線３２を有する。導電線３２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た素線３２ａが集合した集合線であってもよいし、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された単芯線であってもよい。本実施形態では、導電線３２は集合線であることが想定される。
　電線３０は、導電線３２を覆う被覆３４を備える。被覆３４は、例えば、導電線３２の周りに押出被覆された絶縁樹脂である。よって、本実施形態では、電線３０は、被覆付電線であり、導電線３２は被覆付電線の内部を通る芯線である例が説明される。
　導電線は、内部の芯線の周りを、絶縁層を介して覆うシールド層であってもよい。電線は、被覆付電線でなくてもよい。例えば、導電線は、金属細線が筒状に編まれた編組であり、当該編組そのものが電線であると把握されてもよい。
　電線３０の端部に導電線３２の端部が露出しており、当該露出した導電線３２の端部が圧着部２２内に保持されている。導電線３２の端面が相手側接続部２４側を向いている。よって、接続膜４０が無いと想定して端子付電線１０の先端側（つまり、相手側接続部２４側）から端子付電線１０を観察すると、相手側接続部２４が存在する箇所を除いて、導電線３２の端面の周りを圧着部２２の端面が囲んだ状態となっている。
　導電線３２の軸方向において、導電線３２の端面は、圧着部２２の端面に対して面一上に位置していてもよいし、圧着部２２の端面とは異なる位置に位置していてもよい。後で説明するように、導電線３２の軸方向において、導電線３２の端面は、圧着部２２の端面に対して面一上に位置するか、当該圧着部２２の端面に対して凹んで位置していることが好ましい。導電線３２の端面が圧着部２２の端面に対して面一上に位置する場合とは、導電線３２の端面を圧着部２２の端面に対して面一上に位置するように製造したが製造誤差等の要因により面一とならなかった場合、例えば、０．５ｍｍの範囲内で導電線３２の端面が圧着部２２の端面に対して突出するか凹んでいる場合を含む。
　接続膜４０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た膜である。接続膜４０は、端子２０の非酸化部分と導電線３２の非酸化部分とに直接接した状態で、導電線３２の表面から圧着部２２の表面に至る領域に広がっている。
　導電線３２を空気中に放置しておくと、その表面に酸化膜が形成されることが想定される。本実施形態では、当該導電線３２の端面の酸化膜が除去されて、接続膜４０が導電線３２の端面の非酸化部分に直接接した状態となっている。
　同様に端子２０を空気中に放置しておくと、その表面に酸化膜が形成されることが想定される。本実施形態では、圧着部２２の端面の酸化膜が除去され、接続膜４０が圧着部２２の端面の非酸化部分に直接接した状態となっている。
　後で説明するように、導電線３２の端面の酸化膜及び圧着部２２の端面の酸化膜の除去は、接続膜４０の成膜時に除去されてもよいし、成膜前の前処理時に除去されてもよい。
　なお、導電線３２の端面と接続膜４０との間で酸化膜が完全に除去されることが好ましいが、部分的に酸化膜が残存してもよい。よって、接続膜４０が、端子２０の非酸化部分に直接接した状態は、接続膜４０と端子２０との間で少なくとも部分的に成立していればよい。また、圧着部２２の端面と接続膜４０との間についても酸化膜が完全に除去されることが好ましいが、部分的に酸化膜が残存してもよい。よって、接続膜４０が、導電線３２の非酸化部分に直接接した状態は、接続膜４０と導電線３２との間で少なくとも部分的に成立していればよい。
　本実施形態では、接続膜４０は、導電線３２の端面から圧着部２２の端面に至る領域に広がっている。図３では、導電線３２の端面は、圧着部２２の端面に対して凹むように位置している。このため、接続膜４０は、導電線３２の端面から圧着部２２の内周面のうち相手側接続部２４寄りの部分を経て圧着部２２の端面に至る領域に広がっている。導電線３２の端面が圧着部２２の端面に対して面一上に位置する場合、接続膜４０は、導電線３２の端面から直接圧着部２２の端面に至る領域に広がることも考えられる。
　接続膜４０が導電線３２の端面から圧着部２２の端面に至る領域に広がっていることによって、導電線３２と端子２０とを電気的に接続する接続膜４０を容易に成膜できる。
　すなわち、接続膜４０を形成するための材料を一方向から端子２０と導電線３２との接続箇所に供給することで、容易に接続膜４０を成膜できる。この際、導電線３２の端面と圧着部２２の端面とは同じ方向を向いているため、それらの端面に対して容易に材料を供給して接続膜４０を成膜し易い。
　また、接続膜４０の成膜箇所及びその周辺部位は、成膜に適した高熱環境に曝されることが想定される。端子付電線１０のうち被覆３４から離れた部位の方が、高熱に対する耐性に優れていることが想定される。この点、上記接続膜４０の端面及び圧着部２２の端面は、被覆３４から離れており、耐熱性に優れた部位であり、接続膜４０を成膜する部位として適している。
　もっとも、接続膜は、圧着部２２から被覆３４側に延びる導電線３２の周囲に至る領域に形成されてもよい。圧着部の周囲の一部に導電線が露出している場合、圧着部の表面から導電線の露出部位表面に至る領域に接続膜が形成されてもよい。
　また、本実施形態では、導電線３２の端面が圧着部２２の端面よりも凹んでいる。このため、接続膜４０を形成するための材料を、導電線３２の端面に向けて供給すれば、接続膜４０を、当該導電線３２の端面と、圧着部２２の内周面のうち導電線３２の端面を囲む部分に容易に形成できる。また、導電線３２の端面が圧着部２２の端面と面一上に位置する場合でも、接続膜４０を形成するための材料を、導電線３２の端面に向けて供給すれば、接続膜４０を、当該導電線３２の端面と、圧着部２２の端面とに容易に形成できる。このため、導電線３２と端子２０とを接続する接続膜４０を容易に成膜できる。
　仮に、導電線３２の端面が圧着部２２の端面よりも突出していると、接続膜によって導電線３２と端子２０とを電気的に接続するためには、当該接続膜を、導電線３２の端面からその周りの面を経て圧着部２２の端面に至る領域に形成することが想定される。この場合、接続膜を形成するための材料を、導電線３２の端部の周りの面に供給することとなるため、当該材料を一方向から供給することによっては接続膜を成膜することが困難となる可能性がある。
　導電線３２の端面が圧着部２２の端面と面一上に位置するか凹んでいると、導電線３２の端面に対する一方向からの材料供給によって、導電線３２の表面から端子２０の表面に至る領域に接続膜４０を成膜することが容易となる。
　上記接続膜４０を成膜する方法は、特に限定されない。接続膜４０は、アルミニウム又はアルミニウム合金による膜を形成可能な各種成膜方法によって形成されればよい。接続膜４０は、例えば、溶射、蒸着（スパッタリング等）、めっき等によって形成されてもよい。
　溶射は、成膜の材料となる溶射材を加熱して成膜対象に吹付けて膜を形成する成膜方法である。溶射は、例えば、コールドスプレー法（低温溶射）、アーク溶射、プラスマ溶射であってもよい。つまり、ここでの溶射は、必ずしも溶射材を溶融させるまで加熱することを意味しない。
　本実施形態では、接続膜４０は、コールドスプレー法によって製造された膜である。コールドスプレー法とは、溶射材を溶融させない程度の高温に加熱した動作用ガスを用いて高速で成膜対象に吹付けて膜を形成する方法である。コールドスプレー法を利用することで、溶射材の衝突の勢いによって導電線３２及び端子２０の表面の酸化膜を破壊しつつ、当該導電線３２及び端子２０の表面に接続膜４０を形成することができる。コールドスプレー法によると、アルミニウム又はアルミニウム合金の粉が導電線３２及び端子２０の表面に密着して積層されるため、導電線３２及び端子２０に対する電気抵抗を小さくすることができる。また、コールドスプレー法によると、他の溶射法と比較して加工温度を低くでき、端子２０及び電線３０への熱影響を少なくして成膜することができる。
　接続膜４０の膜厚は任意である。接続膜４０の膜厚は、０．５ｍｍ以下であってもよい。これにより、短時間の加工で、導電線３２及び端子２０との電気抵抗を小さくする接続膜４０を素早くかつ低コストで形成することができる。
　本端子付電線１０の用途は、電力用伝送用であってもよいし、信号伝送用であってもよい。大電流を通電する回路において、低抵抗かつ安定した接続がより望まれているため、本端子付電線１０を電力伝送用として用いることが効果的である。
　図４及び図５は端子付電線１０の製造方法例を示す説明図である。
　図４に示すように、端子２０と、端部に導電線３２が露出した電線３０を準備する。導電線３２の露出端部を端子２０の圧着部２２内に配置して、圧着部２２を導電線３２の端部に圧着接続する。
　次に、図５に示すように、コールドスプレーのためのノズル５０に、作動ガスと、アルミニウム又はアルミニウム合金の粉末とを供給する。作動ガスは、ガス供給装置５４からヒータ５６を介してノズル５０内に供給される。作動ガスは、ノズル５０内で加速されてノズル５０の先端から噴射される。アルミニウム又はアルミニウム合金の粉末は、粉末供給装置５２からノズル５０内の作動ガス内に供給される。これにより、当該粉末が高速に加速されて、ノズル５０の先端から噴出される。ノズル５０の先端は、導電線３２の先端に対向するように配置される。ノズル５０から噴出されたアルミニウム又はアルミニウム合金の粉末は、導電線３２の端面及び圧着部２２の端面に高速で衝突し、当該各端面の酸化膜を破壊しつつ当該各端面に露出する非酸化部分上に密着しつつ堆積していく。これにより、導電線３２の端面及び圧着部２２の端面に至る領域に、当該各端面の非酸化部分に直接接する接続膜４０が形成される。
　以上のように構成された端子付電線１０によると、接続膜４０は、端子２０の非酸化部分と、導電線３２の非酸化部分とに直接接した状態で、導電線３２の表面から圧着部２２の表面に至る領域に広がっている。このため、端子２０と導電線３２との間の電気抵抗を小さくできる。
　特に電動車両の大電流化に伴って電線の導体断面積を大きくすることが構成されている。また、導体断面積を大きくすると軽量化の観点から導体をアルミニウム又はアルミニウム合金とすることが要請されている。このため、アルミニウム又はアルミニウム合金製の導体を、銅又は銅合金製の端子に接続することに対する要請が高まっている。
　この場合において、アルミニウム又はアルミニウム合金製の導体の表面には強固な酸化膜が形成されているため、圧着のみでは、低抵抗かつ安定した電気的接続を実現することが難しい可能性がある。大電流が流れる端子と導体との接触箇所については、特に、低抵抗かつ安定した電気的接続が求められる。
　本実施形態で説明したように、接続膜４０が、端子２０の非酸化部分と導電線３２の非酸化部分とに直接接した状態で、導電線３２の表面から圧着部２２の表面に至る領域に広がる構成とすることで、アルミニウム又はアルミニウム合金製の導電線３２と銅又は銅合金製の端子２０との接続箇所であって、かつ、大電流が流れる接続箇所において、低抵抗かつ安定した電気的接続を容易に実現できる。
　また、発明者によって、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された接続膜４０は、銅又は銅合金によって形成された端子２０と、アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された導電線３２との両方の境界においてクラックを生じさせ難いことが見出された。このため、端子２０と導電線３２との間で安定した電気的接続を実現できる。
　また、接続膜４０は、導電線３２の端面から圧着部２２の端面に至る領域に広がっているため、主に導電線３２の端面に向う１方向からの成膜作業によって、接続膜４０を容易に形成できる。
　また、導電線３２の端面が圧着部２２の端面から突出していると、導電線３２の端部の周りに対して成膜作業を実施することとなる。導電線３２の端面が、圧着部２２の端面と面一から凹んで位置していると、導電線３２の周囲に対する成膜処理を行わなくてもよいので、導電線３２の端面から圧着部２２の端面に至る接続膜４０を容易に形成できる。
　接続膜４０と端子２０との間の酸化膜、並びに、接続膜４０と導電線３２との間の酸化膜は、接続膜４０を成膜する前の処理時及び成膜処理時のいずれにおいて除去されてもよい。接続膜４０がコールドスプレー法によって成膜される場合、端子２０及び導電線３２の表面に形成された酸化膜を破壊しつつ、当該接続膜４０を容易に形成できる。
　また、発明者によって、０．５ｍｍ以下の膜厚の接続膜４０によっても、低抵抗かつ安定した電気的接続を実現できることが見出された。接続膜４０を０．５ｍｍ以下の膜厚とすることによって、当該接続膜４０を容易かつ低コストで形成することができる。
　なお、接続膜４０の膜厚は、例えば、平均膜厚であり、より具体的には、導電線３２の端面全体における平均膜厚であってもよい。
　［実験例］
　発明者は、圧着部と導電線との電気的接続性能を評価するため、下記の実験を行った。
　端子２０の圧着部２２と同じ形状の圧着試験片を製作し、当該圧着試験片を導電線の端部に圧着した。第１から第３実験例では、導電線はアルミニウム素線の集合線であり、その合計断面積は７０ｍｍ２である。第１から第３実験例では、圧着試験片はタフピッチ銅製である。第１実験例では接続膜４０はアルミニウムであり、第２実験例では接続膜４０はニッケルであり、第３実験例では接続膜４０は亜鉛である。
　それぞれの実験例について複数の試験対象物を製作し、導電線と圧着試験片との間の初期接続抵抗と、所定の耐久条件経過後の接続抵抗とを測定した。所定の耐久条件は、試験対象物を低温環境と高温環境とに繰返し曝す条件であり、各実験例について同じ耐久条件に試験対象物を曝すことで、耐久後の電気的接続の安定性を評価することができる。
　第１から第３実験例に対する評価結果が図６に示される。
　同図に示すように、接続膜４０がアルミニウムである第１実験例の場合、初期接続抵抗は０．０１ｍΩ以下と低い値であり、かつ、耐久後においても０．０１ｍΩ以下の低い接続抵抗となることが判明した。
　なお、接続膜４０を成膜しない場合の実験例では、初期抵抗は２．０ｍΩ、耐久後の抵抗は６００ｍΩとなった。よって、第１実験例の場合、より低抵抗かつ安定した電気的接続を実現できることが判明した。
　接続膜４０がニッケルである第２実験例の場合、及び、接続膜４０が亜鉛である第３実験例の場合のいずれにおいても、耐久後において０．０３５ｍΩを越える接続抵抗となる場合があり、第１実験例と比較して、電気的接続が不安定となることがわかる。
　第１から第３実験例に係る試験対象物の耐久後の断面写真が図７に示される。同図に示すように、接続膜４０がアルミニウムである第１実験例の場合、接続膜と導電線及び圧着試験片との間にクラックは観察されなかった。しかしながら、接続膜４０がニッケルである第２実験例の場合、及び、接続膜４０が亜鉛である第３実験例の場合のいずれにおいても、接続膜と圧着試験片との間にクラックが観察された。
　このため、第２実験例及び第３実験例においては、試験対象物が耐久条件に曝されることによって接続膜と圧着試験片との間にクラックが生じ、当該クラックが電気的接続の安定性を妨げていると予測される。
　上記第１実験例及び第２実験例について、導電線の合計断面積２００ｍｍ２に変更し、圧着試験片についても当該断面積に応じた大きさに変更し、他は上記と同じとして、初期接続抵抗及び耐久後の接続抵抗を測定した。第１実験例と同じく接続膜４０がアルミニウムである場合を第４実験例、第２実験例と同じく接続膜４０がニッケルである場合を第５実験例とする。
　第４及び第５実験例に対する評価結果が図８に示される。
　同図に示すように、接続膜４０がアルミニウムである第４実験例の場合、初期接続抵抗は０．０１ｍΩ以下と低い値であり、かつ、耐久後においても０．０１ｍΩ以下の低い接続抵抗となることが判明した。よって、第４実験例の場合、より低抵抗かつ安定した電気的接続を実現できることがわかる。
　接続膜４０がニッケルである第５実験例の場合、耐久後において０．０２５ｍΩを越える接続抵抗となる場合があり、第４実験例と比較して、電気的接続が不安定となることがわかる。
　第４及び第５実験例に係る試験対象物の初期及び耐久後の断面写真が図９に示される。同図に示すように、接続膜４０がアルミニウムである第４実験例の場合、接続膜と導電線及び圧着試験片との間にクラックは観察されなかった。しかしながら、接続膜４０がニッケルである第５実験例の場合、耐久後において接続膜と導電線との間にクラックが観察された。
　このため、第５実験例においては、試験対象物が耐久条件に曝されることによって接続膜と導電線との間にクラックが生じ、当該クラックが電気的接続の安定性を妨げていると予測される。
　上記クラックは、高温と低温とが繰返される耐久条件下における、接続膜と圧着試験片若しくは導電線との熱膨張量の差に起因すると想定される。例えば、銅の線膨張係数は１６．５×１０－６／℃であり、アルミニウムの線膨張係数は２３．９×１０－６／℃である。
　接続膜の材料がアルミニウムであれば、接続膜と導電線との線膨張係数との差は０であり、接続膜と圧着試験片との線膨張係数の差は７．４×１０－６／℃である。
　これに対して、ニッケルの線膨張係数は１３．３－６／℃である。このため、接続膜の材料がニッケルであれば、接続膜と導電線との線膨張係数との差は１０．６×１０－６／℃となり、上記各場合よりも明らかに大きくなる。また、亜鉛の線膨張係数は３９．７－６／℃である。このため、接続膜の材料が亜鉛であれば、接続膜と圧着試験片との線膨張係数との差は２３．２×１０－６／℃となり、上記各場合よりもさらに大きくなる。
　このように線膨張係数の差という観点からも、接続膜の材料がアルミニウムであれば、接続膜と導電線との間及び接続膜と圧着試験片との間でクラックが生じ難いことが想定される。
　上記第１実験例において、接続膜の膜厚を変更して、初期接続抵抗及び耐久後の接続抵抗を測定した。膜厚を０．５ｍｍ以下とした場合を第６実験例、１．０ｍｍとした場合を第７実験例、１．６ｍｍとした場合を第８実験例、２．５ｍｍの場合を第９実験例とする。なお、接続膜の膜厚は、導電線の端面全体における平均膜厚である。第６実験例から第９実験例の評価結果が図１０に示される。
　この場合、いずれの膜厚においても、初期接続抵抗は０．０１５ｍΩ以下となり、耐久後においても大きな増加は見られず接続抵抗は０．０１５ｍΩ以下となった。このため、膜厚を０．５ｍｍ以下とした場合でも、実用上差支えない十分に低い接続抵抗が得られ、かつ、安定した電気的接続を実現できることがわかる。
１０　　端子付電線
２０　　端子
２２　　圧着部
２４　　相手側接続部
３０　　電線
３２　　導電線
３２ａ　　素線
３４　　被覆
４０　　接続膜
５０　　ノズル
５２　　粉末供給装置
５４　　ガス供給装置
５６　　ヒータ

Claims (5)

  1. 　銅又は銅合金によって形成された端子と、
    　アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された導電線を有する電線と、
    　アルミニウム又はアルミニウム合金によって形成された接続膜と、
    　を備え、
    　前記端子は、前記導電線に圧着される圧着部を含み、
    　前記接続膜は、前記端子の非酸化部分と、前記導電線の非酸化部分とに直接接した状態で、前記導電線の表面から前記圧着部の表面に至る領域に広がっている、端子付電線。
  2. 　請求項１に記載の端子付電線であって、
    　前記接続膜は、前記導電線の端面から前記圧着部の端面に至る領域に広がっている、端子付電線。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の端子付電線であって、
    　前記導電線の端面は、前記圧着部の端面と面一か凹んで位置しており、
    　前記接続膜は、前記導電線の端面から前記圧着部のうち前記導電線の端面の周りの部分に至る領域に広がっている、端子付電線。
  4. 　請求項１又は請求項２に記載の端子付電線であって、
    　前記接続膜は、コールドスプレー法によって形成された膜である、端子付電線。
  5. 　請求項１又は請求項２に記載の端子付電線であって、
    　前記接続膜は、０．５ｍｍ以下の膜厚である、端子付電線。
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