(57)【要約】【課題】本発明は、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。【解決手段】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。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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項１に記載の端子金具付き電線の製造方法。
【請求項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項１または請求項２に記載の端子金具付き電線の製造方法。
【請求項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項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の端子金具付き電線の製造方法。
【請求項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項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の端子金具付き電線の製造方法。
【請求項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項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の端子金具付き電線の製造方法。
【請求項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。
【請求項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項７に記載の端子金具付き電線。
【請求項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項７または請求項８に記載の端子金具付き電線。
【請求項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項７ないし請求項９のいずれか一項に記載の端子金具付き電線。
【請求項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項７ないし請求項１０のいずれか一項に記載の端子金具付き電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示された技術は、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において、前記芯線を切断する工程と、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。
【０００７】
また、本明細書に開示された技術は、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しており、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。
【０００８】
本明細書に開示された技術によれば、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。
【０００９】
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。
また、超音波振動を芯線に与えると芯線を構成する素線が延びる。このとき各素線は、必ずしも一様には延びない。このため、電線の端末において芯線を露出させ、この芯線に対して超音波振動を与えた場合には、芯線の端末において素線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に圧着部を圧着しようとすると、芯線と圧着部との間の寸法精度が低下し、電線と端子金具との間において位置ずれが生じることが懸念される。
本明細書に開示された技術によれば、芯線のうち超音波振動が与えられた領域において芯線を切断するので、芯線の切断面において素線の先端が不揃いになることを抑制できる。この結果、電線と端子金具との位置ずれを抑制できる。
【００１０】
本明細書に開示された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
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してもよい。
【００１１】
上記の態様によれば、素線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、芯線を圧着したときに、芯線の径方向内方に位置する素線が、電線と端子金具との間の電気的な接続に確実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一層小さくすることができる。
【００１２】
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してもよい。
【００１３】
超音波振動を芯線に与えることにより素線を溶接すると、一対の治具によって挟まれた方向について隣り合う素線同士が溶接される。芯線に圧着部を圧着する際に、芯線に対して一対の治具によって挟まれた方向（素線同士が溶接された方向）と交差する方向から力を加えると、素線に対しては、溶接された素線を互いに引き剥がす方向の力が加わる。すると、溶接された素線が引き剥がされることにより、素線の表面が傷付いてしまうおそれがある。この結果、芯線を構成する素線の強度が低下して、芯線と圧着部との間の固着力が低下することが懸念される。
【００１４】
上記の態様によれば、圧着部は、芯線に対して、一対の治具によって挟まれた方向に沿った方向（素線同士が溶接された方向）から圧着される。これにより、素線に対して、溶接された素線を互いに引き剥がす方向の力が加わることが抑制される。この結果、溶接された素線が互いに引き剥がされることが抑制されるので、端子金具付き電線の固着力を向上させることができる。
【００１５】
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てもよい。
【００１６】
また、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もよい。
【００１７】
上記の態様によれば、芯線のうち被圧着領域に位置する素線には確実に粗化領域が形成されるので、被圧着領域に位置する素線同士は、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、電線と端子金具との間の電気抵抗を一層小さくすることができる。
【００１８】
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してもよい。
【００１９】
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構成としてもよい。
【００２０】
素線がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる場合、素線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。上記の構成は、素線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。
【発明の効果】
【００２１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態１に係る端子金具付き電線を示す側面図
【図２】雌端子金具を示す斜視図
【図３】電線の絶縁被覆が剥がされた状態を示す斜視図
【図４】芯線が超音波溶接された状態を示す斜視図
【図５】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
【図６】図１におけるＶＩ−ＶＩ線断面図
【図７】実験例１における素線を示す電子顕微鏡写真
【図８】実験例１における素線の表面を示す電子顕微鏡写真
【図９】実験例２における素線を示す電子顕微鏡写真
【図１０】実験例２における素線の表面を示す電子顕微鏡写真
【図１１】実験例３における素線を示す電子顕微鏡写真
【図１２】実験例３における素線の表面を示す電子顕微鏡写真
【図１３】比較例１における素線を示す電子顕微鏡写真
【図１４】比較例１における素線の表面を示す電子顕微鏡写真
【図１５】素線間の電気抵抗値を示すグラフ
【図１６】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
【図１７】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
【図１８】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
【図１９】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
【図２０】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
【図２１】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
【図２２】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
【図２３】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
【図２４】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
【図２５】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
【図２６】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
【図２７】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
【図２８】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
【図２９】芯線に超音波振動が与えられた後の状態を示す側面図
【図３０】芯線の先端を切断した状態を示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態１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（特許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。
【００２４】
（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。
【００２５】
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。
【００２６】
（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（特許請求の範囲に記載の圧着部に相当）が形成されている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
更に、接触した新生面同士が互いに凝着して合金化することにより、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
（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。
【００４３】
＜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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
＜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。
【００４９】
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。
【００５０】
＜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。
【００５１】
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。
【００５２】
＜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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
＜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。
【００５６】
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、荒れた状態になっており、粗化領域１７が形成されている。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
（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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
（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。
【００６３】
＜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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
＜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。
【００６９】
＜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。
【００７０】
（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。
【００７１】
（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。
【００７２】
＜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。
【００７３】
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。
【００７４】
＜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。
【００７５】
＜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。
【００７６】
（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。
【００７７】
（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。
【００７８】
（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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
＜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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
＜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１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１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１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１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。
【００９３】
（８）上記実施形態１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。
【００９４】
以下に、本願の原出願の登録査定時の明細書に記載された発明を付記する。
【００９５】
本願の原出願の登録査定時の明細書に記載された発明は、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において、前記芯線を切断する工程と、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。
【００９６】
また、本願の原出願の登録査定時の明細書に記載された発明は、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しており、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。
【００９７】
本願の原出願の登録査定時の明細書に記載された発明によれば、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。
【００９８】
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。
また、超音波振動を芯線に与えると芯線を構成する素線が延びる。このとき各素線は、必ずしも一様には延びない。このため、電線の端末において芯線を露出させ、この芯線に対して超音波振動を与えた場合には、芯線の端末において素線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に圧着部を圧着しようとすると、芯線と圧着部との間の寸法精度が低下し、電線と端子金具との間において位置ずれが生じることが懸念される。
本願の原出願の登録査定時の明細書に記載された発明によれば、芯線のうち超音波振動が与えられた領域において芯線を切断するので、芯線の切断面において素線の先端が不揃いになることを抑制できる。この結果、電線と端子金具との位置ずれを抑制できる。
【００９９】
本願の原出願の登録査定時の明細書に記載された発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
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してもよい。
【０１００】
上記の態様によれば、素線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、芯線を圧着したときに、芯線の径方向内方に位置する素線が、電線と端子金具との間の電気的な接続に確実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一層小さくすることができる。
【０１０１】
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してもよい。
【０１０２】
超音波振動を芯線に与えることにより素線を溶接すると、一対の治具によって挟まれた方向について隣り合う素線同士が溶接される。芯線に圧着部を圧着する際に、芯線に対して一対の治具によって挟まれた方向（素線同士が溶接された方向）と交差する方向から力を加えると、素線に対しては、溶接された素線を互いに引き剥がす方向の力が加わる。すると、溶接された素線が引き剥がされることにより、素線の表面が傷付いてしまうおそれがある。この結果、芯線を構成する素線の強度が低下して、芯線と圧着部との間の固着力が低下することが懸念される。
【０１０３】
上記の態様によれば、圧着部は、芯線に対して、一対の治具によって挟まれた方向に沿った方向（素線同士が溶接された方向）から圧着される。これにより、素線に対して、溶接された素線を互いに引き剥がす方向の力が加わることが抑制される。この結果、溶接された素線が互いに引き剥がされることが抑制されるので、端子金具付き電線の固着力を向上させることができる。
【０１０４】
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てもよい。
【０１０５】
また、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もよい。
【０１０６】
上記の態様によれば、芯線のうち被圧着領域に位置する素線には確実に粗化領域が形成されるので、被圧着領域に位置する素線同士は、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、電線と端子金具との間の電気抵抗を一層小さくすることができる。
【０１０７】
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してもよい。
【０１０８】
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構成としてもよい。
【０１０９】
素線がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる場合、素線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。上記の構成は、素線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。
【０１１０】
本願の原出願の登録査定時の明細書に記載された発明によれば、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。
【符号の説明】
【０１１１】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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