(57)【要約】  強固な端子と線材との接合構造部を得ることを目的としている。端子と線材とを溶接して接合構造部を形成するための端子及び線材の接合構造部製造方法である。この端子及び線材の接合構造部製造方法は、（ａ）線材を、線材の軸方向が端子の厚さ方向に沿うような姿勢で、位置規制面部に当接し、かつ、突出部との間に隙間をあけた位置に支持する工程と、（ｂ）少なくとも突出部の先端側部分を溶融させて、端子と線材とを接合する工程と、を備えている。
2010134221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子と線材とを溶接して接合構造部を形成するための端子及び線材の接合構造部製造方法であって、
前記端子は、前記線材を、前記端子の延在方向に位置規制可能な位置規制面部と、前記端子の延在方向先端側に突出し、前記位置規制面部に位置規制される前記線材と対向する部分に基端部側から先端部側に向けて前記線材から離れるように傾斜する傾斜部を有する突出部と、を有する端部を備えており、
（ａ）前記線材を、前記線材の軸方向が前記端子の厚さ方向に沿うような姿勢で、前記位置規制面部に当接し、かつ、前記突出部との間に隙間をあけた位置に支持する工程と、
（ｂ）少なくとも前記突出部の先端側部分を溶融させて、前記端子と前記線材とを接合する工程と、
を備えている、端子及び線材の接合構造部製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の端子及び線材の接合構造部製造方法であって、
前記突出部は、前記基端部から前記先端部に亘って全体的に前記傾斜部が形成され、前記先端部の角度が鋭角を成すように形成されている、端子及び線材の接合構造部製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の端子及び線材の接合構造部製造方法であって、
前記突出部は、前記基端部から前記先端部に亘って全体的に前記傾斜部が形成され、前記傾斜部が前記端子の延在方向に対して２０度〜４０度の傾斜角を成すように形成されている、端子及び線材の接合構造部製造方法。
【請求項４】
端子と線材とを溶接して得られる端子及び線材の接合構造部であって、
前記端子は、前記線材を前記端子の延在方向に位置規制可能な位置規制面部と、前記端子の延在方向先端側に突出し、前記位置規制面部に位置規制される前記線材と対向する部分に基端部側から先端部側に向けて前記線材から離れるように傾斜する傾斜部を有する突出部と、を有する端部を備えており、
前記線材は、その軸方向が前記端子の厚さ方向に略一致する姿勢で、前記端子の前記位置規制面部に周面の一部が当接し、前記突出部との間に隙間をあけた位置関係に維持され、
前記端子の前記突出部の先端側部分と前記線材とが溶融されて発生した溶融物が、前記線材の前記突出部側部分を覆うように凝固して接合部が形成されている、端子及び線材の接合構造部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子と線材とを溶接する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
端子と線材とを溶接する技術として、特許文献１に開示の技術がある。特許文献１には、リード線を支持する支持凹部を形成する対向片を有し、対向片を塑性変形させてリード線との密着部を形成可能な支持部材と、リード線とをレーザー溶接する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７８８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のようなスリット部（支持凹部）が形成された端子（支持部材）について幅寸法を小さくしたい場合、スリット部を形成する対向片のうちの一片を除去することが考えられる。しかしながら、この端子と線材とを密着させて溶接しても、スリット部が形成された端子と線材とを溶接する場合と比べて、線材と端子とが溶融して形成される接合部の範囲が小さく、接合強度が低くなると考えられる。【０００５】
そこで、本発明では、強固な端子と線材との接合構造部を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様に係る端子及び線材の接合構造部製造方法は、端子と線材とを溶接して接合構造部を形成するための端子及び線材の接合構造部製造方法であって、前記端子は、前記線材を、前記端子の延在方向に位置規制可能な位置規制面部と、前記端子の延在方向先端側に突出し、前記位置規制面部に位置規制される前記線材と対向する部分に基端部側から先端部側に向けて前記線材から離れるように傾斜する傾斜部を有する突出部と、を有する端部を備えており、（ａ）前記線材を、前記線材の軸方向が前記端子の厚さ方向に沿うような姿勢で、前記位置規制面部に当接し、かつ、前記突出部との間に隙間をあけた位置に支持する工程と、（ｂ）少なくとも前記突出部の先端側部分を溶融させて、前記端子と前記線材とを接合する工程と、を備えている。【０００７】
第２の態様に係る端子及び線材の接合構造部製造方法は、第１の態様に係る端子及び線材の接合構造部製造方法であって、前記突出部は、前記基端部から前記先端部に亘って全体的に前記傾斜部が形成され、前記先端部の角度が鋭角を成すように形成されている。【０００８】
第３の態様に係る端子及び線材の接合構造部製造方法は、第１の態様に係る端子及び線材の接合構造部製造方法であって、前記突出部は、前記基端部から前記先端部に亘って全体的に前記傾斜部が形成され、前記傾斜部が前記端子の延在方向に対して２０度〜４０度の傾斜角を成すように形成されている。【０００９】
第４の態様に係る端子及び線材の接合構造部は、端子と線材とを溶接して得られる端子及び線材の接合構造部であって、前記端子は、前記線材を前記端子の延在方向に位置規制可能な位置規制面部と、前記端子の延在方向先端側に突出し、前記位置規制面部に位置規制される前記線材と対向する部分に基端部側から先端部側に向けて前記線材から離れるように傾斜する傾斜部を有する突出部と、を有する端部を備えており、前記線材は、その軸方向が前記端子の厚さ方向に略一致する姿勢で、前記端子の前記位置規制面部に周面の一部が当接し、前記突出部との間に隙間をあけた位置関係に維持され、前記端子の前記突出部の先端側部分と前記線材とが溶融されて発生した溶融物が、前記線材の前記突出部側部分を覆うように凝固して接合部が形成されている。
【発明の効果】
【００１０】
第１の態様に係る端子及び線材の接合構造部製造方法によると、突出部が溶融して発生する溶融物が傾斜部に沿って線材側に流れ込むと、突出部と線材との隙間を通じて溶融物が線材と位置規制面部との当接部分の突出部側の隙間に入り込む。これにより、溶接用形状端子と線材とはより広範な部分で接合され、強固な端子及び線材の接合構造部を得ることができる。【００１１】
第２の態様に係る端子及び線材の接合構造部製造方法によると、突出部の先端側部分が溶融し易いため、突出部の先端側部分全体が溶融し、その溶融物が線材側へ流れ込むことにより安定した溶融量を確保することができる。【００１２】
第３の態様に係る端子及び線材の接合構造部製造方法によると、傾斜部の傾斜角の角度過大による溶融物の線材側への流れ込み量不足の発生を抑制できる。これにより、溶融物が線材側へ良好に流れ込み、より確実に、より強固な端子及び線材の接合構造部を得ることができる。【００１３】
第４の態様に係る端子及び線材の接合構造部によると、端子の突出部の先端側部分と線材とが溶融されて発生した溶融物が、線材の突出部側部分を覆うようにして凝固して接合部が形成されている。このように、端子と線材とが広範な部分で接合されているため、より高い接合強度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】端子と線材とを示す斜視図である。
【図２】端子を示す正面図である。
【図３】端子及び線材の支持態様を示す図である。
【図４】端子と線材との位置関係を示す図である。
【図５】端子及び線材にレーザー光を照射する様子を示す図である。
【図６】レーザー光照射開始時の端子及び線材の溶融状態を示す図である。
【図７】溶接途中の端子及び線材の溶融状態を示す図である。
【図８】レーザー光照射終了時の端子及び線材の溶融状態を示す図である。
【図９】端子及び線材の接合構造部を示す図である。
【図１０】線材を突出部に当接させた位置で支持した状態を示す図である。
【図１１】図１０の位置関係におけるレーザー光照射開始時の端子及び線材の溶融状態を示す図である。
【図１２】図１０の位置関係における溶接途中の端子及び線材の溶融状態を示す図である。
【図１３】図１０の位置関係におけるレーザー光照射終了時の端子及び線材の溶融状態を示す図である。
【図１４】図１０の位置関係における端子及び線材の接合構造部を示す図である。
【図１５】突出部の先端角度と接続強度との関係を示す図である。
【図１６】突出部と線材との隙間の大きさと接続強度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態に係る端子及び線材の接合構造部製造方法、端子及び線材の接合構造部について説明する。図１は端子１０と線材２０とを示す斜視図である。
【００１６】
本実施形態に係る端子及び線材の接合構造部製造方法は、端子１０と線材２０とを溶接して、良好な接続強度を有する接合構造部を製造するためのものである。すなわち、端子１０と線材２０とを端子１０の突出部１６と線材２０との間に隙間をあけるように支持した状態で、突出部１６及び線材２０にレーザー光６０を照射する。これにより、突出部１６の溶融物が、突出部１６に形成された傾斜部１７に沿って突出部１６と線材２０との隙間に流れ込み、最終的に線材２０の突出部１６側部分を覆うように接合部が形成される。このようにして、端子１０及び線材２０が広範な部分で接合された端子１０及び線材２０の接合構造部が製造される。
【００１７】
＜１．端子及び線材について＞
説明の便宜上、まず、端子１０及び線材２０について説明する。図２は端子１０を示す正面図である。ここで、端子１０について、図２の上下方向を延在方向、左右方向を幅方向、図２に表されていない奥行き方向を厚さ方向として説明する。なお、図２では端部にスリット部が形成されている端子を破線で例示している。
【００１８】
線材２０は、素線が絶縁被覆で覆われた被覆導線又は素線が露出した裸導線であり、一般的にエナメル線、金属単芯線、リード線（電子機器部品に接続された金属線を含む）等と呼ばれる配線材である。ここでは、線材２０がエナメル線（単芯線）の例で説明する。このエナメル線は、例えば、芯線が直径０．８ｍｍに成形された銅線であり、予め被覆除去処理を施されて溶接工程に供されてもよいし、被覆を残したままの状態で溶接工程に供されてもよい。ここでは、エナメル線は、被覆除去処理を施されて溶接工程に供される。
【００１９】
端子１０は、幅方向一方側のみで端子先端側に突出する突出部１６を備えている。つまり、端子１０は、端部にスリット部が形成された端子（図２の破線部）から、スリット部を形成する対向突出片のうちの一片が除去された形状である。通常、この端子１０は、スリット部が形成された端子に比べて幅寸法を小さく設定可能である。
【００２０】
これにより、端子１０がその幅方向に狭ピッチで配設されるような場合等にも適用することができ、適用範囲が広くなるという利点がある。また、厚さ寸法が同一のスリット部が形成された端子と比較して端子材料を少なくでき、端子材料のコストを削減することができる。
【００２１】
また、上記端子のスリット部は打抜きにより形成されるため、製造工程において打抜き金型の耐久性を考慮すると、一般的にスリット部の幅寸法は端子の厚さ寸法の８割以上にすることが好ましいとされている。このため、端子材料の厚さ寸法が一定の場合、スリット部の最小幅が決定され、より細径な線材２０に対して端子を適用することが困難である。つまり、端子を前記細径な線材２０に適用する場合には、スリット部の幅寸法に応じて端子材料の厚さ寸法を変更する必要がある。このスリット部が形成された端子に対して、本端子１０は、より細径な線材２０にも対応することができ、線材２０の径に応じた厚さ寸法の変更を軽減することができる。
【００２２】
この端子１０は、板状の金属部材を打抜き成型により、接続部１１と溶接端部１２とが連なった形状（ここでは略直線状に連なった形状）に形成されている。ここでは、端子１０は、例えば、板厚が０．６４ｍｍの板状部材を打抜き成型することにより形成されている。
【００２３】
ここで、接続部１１と溶接端部１２とが略直線状に連なる方向が端子１０の延在方向である。そして、以下、端子１０の溶接端部１２側を延在方向先端側、接続部１１側を基端側として説明する。
【００２４】
接続部１１は、コネクタ、リレー、ヒューズ等の種々の電気回路部品に接続可能に構成されている。ここでは、接続部１１は、端子１０の延在方向に沿って略直線状に延びる形状に形成されている。
【００２５】
溶接端部１２は、接続部１１の一端部に連続して形成され、端子１０の幅方向に隣接して形成されている位置規制面部１４と突出部１６とを有している。
【００２６】
位置規制面部１４は、線材２０の軸方向が端子１０の厚さ方向と略一致する姿勢で、端子１０の延在方向接続部１１側に位置規制可能に形成されている。より具体的には、位置規制面部１４は、線材２０の軸方向が端子１０の厚さ方向と略一致する姿勢で、線材２０の周面部の一部が位置規制面部１４に当接している状態で、線材２０を位置規制可能である。ここでは、位置規制面部１４は、端子１０の延在方向に略直交し、端子１０の先端側に向かう略平面形状に形成されている。ここで、位置規制面部１４は、平面形状に形成されているため、線材２０と位置規制面部１４との当接部分の突出部１６側には、正面視略楔状の隙間があけられる。
【００２７】
もっとも、位置規制面部１４は、上記平面形状に限られず、線材２０を少なくとも一方向に位置規制可能であればよい。例えば、位置規制面部１４は、正面視弧状の曲面形状でも、端子の延在方向に直交する平面に対して傾斜する平面でも良い。ただし、位置規制面部１４の曲面形状には、線材２０の周面に沿った曲面形状は含まないものとする。つまり、位置規制面部１４は、線材２０が支持された状態で、線材２０と位置規制面部１４との当接部分の突出部１６側に、線材２０及び後述する突出部１６の溶融物が入り込み可能な隙間があけられるような形状に形成されているとよい。
【００２８】
また、位置規制面部１４は、突出部１６及び線材２０に対してレーザー光６０を照射した際、端子１０と線材２０との間からのレーザー光６０の漏れを抑制することができる。
【００２９】
突出部１６は、位置規制面部１４の幅方向一方側に形成されている。そして、突出部１６は、端子１０の延在方向先端側（接続部１１から溶接端部１２に向かう側）に突出し、位置規制面部１４に位置規制される線材２０と対向する部分に基端部１８から先端部１９に向けて線材２０から離れる向きに傾斜する傾斜部１７を有している。ここでは、突出部１６の傾斜部１７は、その基端部１８から先端部１９に亘って全体的に形成されている。
【００３０】
突出部１６が溶融して発生する溶融物の流れ込みの観点から説明すると、突出部１６は、傾斜部１７が、端子１０の延在方向に対して、突出部１６の溶融物が傾斜部１７に沿って線材２０側に流れ込み可能な（好ましくは流れ込み易いような）傾斜角を成すように形成されているとよい。より好ましくは、突出部１６は、傾斜部１７が端子１０の延在方向に対して２０度〜４０度の傾斜角を成すように形成されているとよい（この角度は、突出部１６の幅寸法が０．８ｍｍに設定されている場合に好ましい角度である）。そして、端子１０の延在方向に対する傾斜部１７の傾斜角度がこの角度の範囲に設定されることで、溶融した突出部１６の先端側部分の溶融物を傾斜部１７に沿って線材２０側に良好に流れ込ませることができる。
【００３１】
つまり、溶融物の流れ込み易さは、突出部１６の先端部１９が成す角度というより、傾斜部１７の端子１０の延在方向に対する傾斜角度によって変化する。このため、溶融物の流れ込み易さの観点では、傾斜部１７の端子１０の延在方向に対する傾斜角に着目して、突出部１６を形成するとよい。
【００３２】
また、突出部１６の溶融し易さの観点から説明すると、突出部１６は、その先端部１９（すなわち、先端部１９において、厚さ方向に平行で傾斜部１７と隣接する面と傾斜部１７とが成す角）が鋭角を成すように形成されているとよい。より好ましくは、突出部１６は、先端部１９が２０度〜４０度の鋭角を成すように形成されているとよい（この角度は、突出部１６の幅寸法が０．８ｍｍに設定されている場合に好ましい角度である）。そして、先端部１９がこの範囲の角度に設定されることで、突出部１６の先端側部分を容易に溶融させることができると共に、端子１０と線材２０とを接合するために十分な溶融量を確保することができる。
【００３３】
つまり、突出部１６の溶融し易さは、傾斜部１７の端子１０の延在方向に対する傾斜角度というよりは、突出部１６の先端部１９が成す角度によって変化する。このため、突出部１６の溶融し易さの観点では、突出部１６の先端部１９が成す角度に着目して、突出部１６を形成するとよい。
【００３４】
ここでは、突出部１６は、先端部１９が鋭角である正面視略直角三角形状に形成されている（図２参照）。すなわち、直角を成す２辺以外の一辺が傾斜部１７であり、直角を成す２辺のうち突出部１６の先端部１９で傾斜部１７に隣接する面が、端子１０の延在方向及び厚さ方向に略平行に形成されている。つまり、ここでは、突出部１６の傾斜部１７が端子１０の延在方向に対して成す傾斜角度と、先端部１９が成す角度とが一致している。そして、ここでは、突出部１６は、傾斜部１７が端子１０の延在方向に対して３０度の鋭角を成し、かつ、先端部１９が３０度の鋭角を成すように形成されている。以下、当該角度を突出部１６の先端角度θとして説明する。この突出部１６の先端角度θの選定については、後に実施例で説明する。
【００３５】
また、好ましくは、線材２０を端子１０の厚さ方向に沿って位置規制面部１４に当接する位置に支持した状態で、端子１０の延在方向における突出部１６の先端部１９が、線材２０より延在方向先端側に位置するように形成されていると良い。すなわち、ここでは、突出部１６は、位置規制面部１４から先端部１９までの延在方向寸法（以下、突出寸法）が線材２０の直径より大きく設定されている。この突出寸法は、上記突出部１６の先端角度θと幅寸法との関係で決定される。そして、突出部１６の先端側部分全体が溶融可能であると共に、突出部１６の溶融物が線材２０側に流れ込んで線材２０の突出部１６側部分を覆うことができるような溶融量を確保可能な寸法である。
【００３６】
もっとも、突出部１６は上記形状に限られるものではなく、例えば、全ての角が鋭角の正面視三角形状又は正面視略台形状でもよい。また、突出部は、その基端部から先端部の一部に傾斜部を有していてもよいし、曲面形状（弧状）の傾斜部を有していてもよい。
【００３７】
＜２．端子及び線材の接合構造部製造方法＞
次に、端子及び線材の接合構造部製造方法について詳細に説明する。図３は端子１０及び線材２０の支持態様を示す図、図４は端子１０と線材２０との位置関係を示す端子正面図、図５は端子１０及び線材２０にレーザー光６０を照射する様子を示す図である。図５では、レーザー光６０を二点鎖線で示し、レーザー光６０の反射光を破線で示している。
【００３８】
本実施形態においては、レーザー発振装置を用いたレーザー溶接を適用して、端子１０及び線材２０の接合構造部を製造する。例えば、１０６４ｎｍの発振波長を有するＹＡＧレーザー光６０を照射して溶接するＹＡＧレーザー溶接を適用できる。
【００３９】
まず、線材２０を、線材２０の軸方向が端子１０の厚さ方向に沿うような姿勢で、位置規制面部１４に当接し、かつ、突出部１６との間に隙間をあけた位置に支持する。
【００４０】
ここでは、突出部１６と線材２０と位置関係は、線材２０の周面部の一部が位置規制面部１４に当接した状態で、端子１０の幅方向に沿って線材２０の軸心を通る線上における突出部１６と線材２０との隙間の大きさＧが設定されることにより決定される。この隙間の大きさＧは、突出部１６が溶融して発生した溶融物が傾斜部１７に沿って線材２０側に流れ込む際、この溶融物が当該隙間を通って線材２０と位置規制面部１４との当接部分の突出部１６側の隙間に流れ込み可能な程度に大きく設定される。加えて、当該隙間の大きさＧは、突出部１６又は線材２０が溶融する際、その溶融物が線材２０と端子１０との隙間に溜まって線材２０の突出部１６側を覆う程度に小さく設定される。より好ましくは、隙間の大きさＧは、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍに設定されていると良い。この隙間の大きさＧの選定については、後に実施例で説明する。
【００４１】
そして、線材２０は、端子１０に対して上記位置関係に配設されるように、端子１０の厚さ方向両側で端子１０でない別の部材によって支持される。
【００４２】
ここでは、端子１０及び線材２０をインシュレーションプレート５０により支持する例で説明する。ここで、インシュレーションプレート５０は、端子１０を挿入可能な端子挿入孔部５２と、線材２０を端子挿入孔部５２に対応する位置で支持可能な線材支持部５４とを備え、上記位置関係で端子１０及び線材２０を支持可能に形成されているものとする。
【００４３】
そして、端子１０を端子挿入孔部５２に挿入すると共に、線材２０を線材支持部５４に支持して、端子１０と線材２０との位置関係を維持する。端子１０に対する線材２０の端子１０の延在方向の位置は、端子１０と線材２０とが支持された状態で線材２０が位置規制面部１４に当接して決定される。また、端子１０の幅方向の線材２０の位置は、線材支持部５４によって決定される。
【００４４】
もっとも、端子１０及び線材２０を、突出部１６と線材２０との間に隙間をあけて支持する構成はインシュレーションプレート５０に限らず、他の支持具によって支持するものでも良い。
【００４５】
次に、端子１０と線材２０とをインシュレーションプレート５０に支持した状態で、少なくとも、突出部１６の先端側部分を溶融させて、端子１０と線材２０とを接合する。好ましくは、突出部１６及び線材２０の双方を溶融させると良い。
【００４６】
ここでは、レーザー発振装置により、レーザー光６０を端子１０の延在方向に沿って突出部１６及び線材２０の双方に対して照射している。より具体的には、レーザー光６０は、端子１０の幅方向において、レーザー光６０の光軸と線材２０の突出部１６側端部とが端子１０の延在方向に沿った略同一線上に位置するように照射されると良い（図５参照）。また、レーザー光６０は、端子１０の厚さ方向において、レーザー光６０の光軸が端子１０の厚さ方向略中心を通るように照射されると良い。
【００４７】
そして、突出部１６及び線材２０のうちレーザー光６０が直接照射された部分は、レーザー光６０のエネルギーにより溶融されていく。
【００４８】
ここで、レーザー光６０が突出部１６及び線材２０に照射されると、突出部１６及び線材２０の表面に当たったレーザー光６０が反射し、その反射光の一部がそれぞれ突出部１６及び線材２０に当たる。すなわち、突出部１６に照射されたレーザー光６０は傾斜部１７の傾斜により線材２０側に反射され、線材２０に照射されたレーザー光６０は周面部の弧形状により突出部１６側に反射される（図５参照）。そして、この反射光が互いに突出部１６又は線材２０に当たることにより、突出部１６及び線材２０のレーザー光６０が直接照射される部分以外の部分についても溶融される。
【００４９】
ここで、端子１０又は線材２０の支持位置ずれ、レーザー光６０の照射位置ずれ等により、レーザー光６０が幅方向において上記照射位置から突出部１６または線材２０のどちらか片側に寄って照射された場合にも、品質のばらつきなく良好に溶接することができる。すなわち、突出部１６又は線材２０のどちらか片方でレーザー光６０が直接当たらない部分が多くなっても、反射光がその部分に当たることにより溶融が促進される。そして、突出部１６及び線材２０の双方が同時に溶融されるため、部材間の温度差による、接合困難、スパッタ発生等の問題を解消することができる。
【００５０】
つまり、レーザー光６０は、端子１０の幅方向及び厚さ方向において上記レーザー光６０照射位置に照射されることが好ましいが、良好な溶接が可能な範囲でこの位置以外に照射されてもよい。また、レーザー光６０は、端子１０の延在方向に沿って照射されるものに限られず、延在方向に対して斜めの姿勢で照射されても良い。
【００５１】
また、端子１０及び線材２０の溶接は、ＹＡＧレーザー溶接に限られるものではない。例えば、ＹＡＧレーザー以外のレーザー溶接、ＴＩＧ溶接等のアーク放電溶接等、母材を溶融させて接合する各種溶接を適用しても良い。
【００５２】
次に、端子１０及び線材２０の接合構造部７０の製造過程と製造された接合構造部７０について図６〜図９を参照しつつ説明する。図６はレーザー光６０照射開始時の端子１０及び線材２０の溶融状態を示す図、図７は溶接途中の端子１０及び線材２０の溶融状態を示す図、図８はレーザー光６０照射終了時の端子１０及び線材２０の溶融状態を示す図、図９は端子１０及び線材２０の接合構造部７０を示す図である。
【００５３】
端子１０及び線材２０がインシュレーションプレート５０に対して突出部１６と線材２０との間に隙間をあけて支持されている状態で、端子１０及び線材２０に対してレーザー光６０の照射を開始すると、レーザー光６０及びレーザー光６０の反射光が当たる部分が溶融し始める。このレーザー光６０照射開始時には、まだ、線材２０と位置規制面部１４との当接部分の突出部１６側の隙間は空いたままである（図６参照）。
【００５４】
その後、レーザー光６０を照射し続けると、突出部１６及び線材２０は徐々に溶融され、突出部１６が溶融して発生した溶融物７４が傾斜部１７に沿って線材２０側に流れ込む。そして、突出部１６及び線材２０の溶融物７４が、突出部１６と線材２０との間の隙間を通って線材２０と位置規制面部１４との当接部分の突出部１６側の隙間に入り込む。これにより、線材２０と位置規制面部１４との当接部分の突出部１６側の隙間は、突出部１６及び線材２０の溶融物７４により埋められる（図７参照）。そして、突出部１６と線材２０とが溶融して形状が変化していくと、溶融物７４の周囲のレーザー光６０のエネルギーの影響が小さい部分は徐々に凝固する（図示省略）。
【００５５】
突出部１６及び線材２０の溶融物７４及びその凝固物が、線材２０の突出部１６側部分を覆う状態になる程度までレーザー光６０が照射された後、レーザー光６０の照射は終了される。レーザー光６０の照射が終了すると、突出部１６及び線材２０の溶融物７４は徐々に凝固し、最終的に接合部７２が形成され、端子１０及び線材２０の接合構造部７０が完成する。
【００５６】
この接合構造部７０は、端子１０の突出部１６と線材２０とが溶融されて発生した溶融物７４が線材２０の突出部１６側部分を覆う位置で凝固して、接合部７２が形成された構造である。より具体的には、突出部１６の溶け残り部分及び位置規制面部１４と線材２０の溶け残り部分とが、突出部１６及び線材２０の溶融物７４が凝固して形成された接合部７２により接合され、接合構造部７０が形成されている。また、溶接前の線材２０と位置規制面部１４との当接部分の突出部１６側の隙間は、突出部１６及び線材２０の溶融物７４が凝固して形成された接合部７２によって埋められている。
【００５７】
ここで、線材２０を、突出部１６に対して隙間をあけた位置に支持した場合と突出部１６に当接する位置に支持した場合とを比較するため、後者の場合の端子１０及び線材２０の接合構造部７０の製造、製造された接合構造部７０について説明する。図１０は線材２０を突出部１６に当接させた位置で支持した状態を示す図、図１１は図１０の位置関係におけるレーザー光６０照射開始時の端子１０及び線材２０の溶融状態を示す図、図１２は図１０の位置関係における溶接途中の端子１０及び線材２０の溶融状態を示す図、図１３は図１０の位置関係におけるレーザー光６０照射終了時の端子１０及び線材２０の溶融状態を示す図、図１４は図１０の位置関係における端子１０及び線材２０の接合構造部７６を示す図である。
【００５８】
端子１０及び線材２０がインシュレーションプレート５０に対して突出部１６と線材２０とを当接させて支持されている状態で、端子１０及び線材２０に対してレーザー光６０の照射を開始すると、レーザー光６０及びレーザー光６０の反射光が当たる部分が溶融し始める（図１１参照）。しかし、突出部１６及び線材２０が当接しているため、その当接部分でレーザー光６０は遮られ、それより位置規制面部１４側にはレーザー光６０が照射されない。
【００５９】
レーザー光６０を照射し続けると、突出部１６及び線材２０は徐々に溶融し、突出部１６の先端側部分が溶融して発生した溶融物７４が傾斜部１７に沿って線材２０側に流れ込む。しかし、突出部１６及び線材２０が当接しているため、突出部１６及び線材２０の溶融物７４が、突出部１６と線材２０との当接部分より突出部１６の先端部１９側の突出部１６と線材２０との隙間に溜まっていく。つまり、線材２０と位置規制面部１４との当接部分の突出部１６側の隙間には溶融物７４が流れ込まない。例え溶融物７４が流れ込んだとしても、その量は位置規制面部１４と線材２０とが接合されるためには不十分な量である。また、隙間に溶融物７４が溜まった状態で、レーザー光６０を当該隙間に溜まった溶融物７４に照射し続けても、この溶融物７４に遮られて突出部１６と線材２０との当接部分より位置規制面部１４側は溶融し難い。つまり、線材２０と位置規制面部１４との当接部分の突出部１６側の隙間は保たれたままの状態（図１２参照）、または、接合のためには溶融物７４の流れ込み量が不十分な状態である。そして、突出部１６と線材２０とが溶融して形状が変化していくと、溶融物７４の周囲のレーザー光６０のエネルギーの影響が小さい部分は徐々に凝固する（図示省略）。
【００６０】
突出部１６及び線材２０の溶融物７４及びその凝固物が、突出部１６の溶け残り部分と線材２０の突出部１６側部分の端子１０の延在方向先端側を覆う状態になるまでレーザー光６０が照射された後、レーザー光の照射は終了される。レーザー光６０の照射が終了されると、突出部１６及び線材２０の溶融物７４は徐々に凝固し、最終的に接合部７８が形成され、端子１０及び線材２０の接合構造部７６が完成する。
【００６１】
この接合構造部７６は、線材２０と位置規制面部１４との突出部１６側の隙間の一部或いは全体が残ったままであり、この部分では端子１０と線材２０とが接合されていない。このため、突出部１６と線材２０との間に隙間を設けて溶接された接合構造部７０より、端子１０と線材２０とが接合される部分の範囲が小さい。
【００６２】
上記実施形態に係る端子及び線材の接合構造部製造方向によると、線材２０を、その軸方向が端子１０の厚さ方向に沿うような姿勢で位置規制面部１４に当接し、且つ、突出部１６との間に隙間をあけた位置に支持し、突出部１６及び線材２０を溶融させて、端子１０及び線材２０を接合する。このため、突出部１６が溶融して発生する溶融物７４が傾斜部１７に沿って線材２０側に流れ込むと、突出部１６と線材２０との隙間を通じて溶融物７４が線材２０と位置規制面部１４との当接部分の突出部１６側の隙間に入り込む。これにより、突出部１６及び線材２０の溶融物７４が線材２０の突出部１６側部分を覆った状態で凝固して接合部７２が形成されるため、端子１０と線材２０とはより広範な部分で接合され、強固な端子１０及び線材２０の接合構造部７０を得ることができる。
【００６３】
また、突出部１６は、基端部１８から先端部１９に亘って全体的に傾斜部１７が形成され、突出部１６の先端部１９が鋭角を成すように形成されている。この形状により、突出部１６の先端側部分が溶融し易いため、突出部１６の先端側部分全体が溶融し、その溶融物７４が線材２０側へ流れ込むことにより安定した溶融量を確保することができる。
【００６４】
また、突出部１６は、傾斜部１７が端子１０の延在方向に対して２０度〜４０度の傾斜角を成すように形成されている。このため、傾斜部１７の傾斜角の角度過大による溶融物７４の線材２０側への流れ込み量不足の発生を抑制できる。これにより、溶融物７４が線材２０側へ良好に流れ込み、より確実に、より強固な端子１０及び線材２０の接合構造部７０を得ることができる。
【００６５】
また、上記実施形態に係る端子１０及び線材２０の接合構造部７０によると、端子１０の突出部１６の先端側部分と線材２０とが溶融されて発生した溶融物７４が、線材２０の突出部１６側部分を覆うようにして凝固して接合部７２が形成されている。このように、端子１０と線材２０とが広範な部分で接合されているため、より高い接続強度を得ることができる。
【実施例】
【００６６】
次に、上記実施形態に係る端子及び線材の接合構造部製造方法を適用して製造される接合構造部７０の接続強度について説明する。図１５は、突出部１６の先端角度θと接続強度Ｓとの関係を示す図、図１６は、突出部１６と線材２０との隙間の大きさＧと接続強度Ｓとの関係を示す図である。【００６７】
本実施例では、以下の条件で接合構造部７０を製造している。端子１０は、厚さ寸法を０．６４ｍｍ、突出部１６の幅寸法を０．８ｍｍに設定されている。線材２０には、芯線径０．８ｍｍのものを使用している。レーザー光６０は、ピーク出力を５ｋＷ、照射時間を７ｍｓ、スポット（焦点）径を０．６ｍｍに設定されている。レーザー光６０の照射位置は、端子１０の幅方向においてレーザー光６０の光軸が線材２０の突出部１６側端部と略一致する位置、端子１０の厚さ方向においてレーザー光６０の光軸が端子１０の厚さ方向略中心を通る位置、端子１０の延在方向において焦点位置が線材２０の突出部１６側端部と略一致する位置に設定されている。なお、レーザー光６０は、その光軸が端子１０の延在方向に沿うような姿勢で照射されるように設定されている。【００６８】
また、ここでは、複数製造された接合構造部７０に対して引張試験を行い、それぞれの接合部７２の接続強度Ｓを測定している。当該引張試験は、接合構造部７０の端子１０と線材２０とに対して、双方を分離させる向き（ここでは端子１０の延在方向）に引張力を与えて行われる。そして、端子１０と線材２０とが分断されたときの引張力（接続強度Ｓ）を測定する。測定後、それぞれの接合構造部７０の接続強度Ｓに基づいてグラフを作成し、突出部１６の先端角度θ及び突出部１６と線材２０との隙間の大きさＧの２つのパラメータについて評価している。【００６９】
図１５は、突出部１６の先端角度θを２０度〜４０度まで５度刻みで変化させた際に得られた各接合構造部７０の接続強度Ｓを示している。ここで、突出部１６と線材２０との隙間の大きさＧは、０．２ｍｍに設定されている。なお、ここでは、傾斜部１７の端子１０の延在方向に対する傾斜角度と、突出部１６の先端部１９の角度が同一の場合について実験を行っている。【００７０】
突出部１６の先端角度θを小さく設定し過ぎると、端子１０自体を製造困難という製造上の問題が生じると共に、ここでは突出部１６の幅寸法が決まっているため突出部１６の突出寸法が大きくなり過ぎて材料消費量の増加の問題も生じる恐れがある。また、突出部１６の先端角度θが過小であると、突出部１６の先端側部分が溶融する際に溶融物７４が飛散して線材２０側に流れ込む溶融物７４の量が少なくなる恐れもある。このため、ここでは、突出部１６の先端角度θが２０度以上の角度の場合について評価している。【００７１】
また、上記のように突出部１６の幅寸法が決まっているため、突出部１６の先端角度θを大きく設定し過ぎると突出部１６の突出寸法が小さくなり過ぎ、溶融量不足の問題が生じる恐れがある。また、突出部１６の先端角度θが大き過ぎると、突出部１６が溶融して発生した溶融物７４が線材２０側に流れ込みにくいという問題もある。このため、ここでは、突出部１６の先端角度θが４０度以下の角度の場合について評価している。【００７２】
図１５を見てみると、突出部１６の先端角度θを２０度〜４０度の範囲全体に亘って、安定して良好な（平均値７０Ｎ以上の）接続強度Ｓが得られている。【００７３】
したがって、突出部１６の先端角度θを２０度〜４０度の範囲に設定すると、良好な接続強度Ｓを有する端子１０及び線材２０の接合構造部７０を製造することができる。より好ましくは、突出部１６の先端角度θを３０度に設定すると良い。【００７４】
図１６は、突出部１６と線材２０との隙間の大きさＧを、突出部１６と線材２０とが当接する状態の大きさ（図１６では０ｍｍと記載）に設定した際、及び、０．１ｍｍ〜０．４ｍｍまで０．１ｍｍ刻みで変化させた際に得られた各接合構造部７０の接続強度Ｓを示している。ここで、突出部１６の先端角度θは３０度に設定されている。【００７５】
図１６を見てみると、突出部１６と線材２０との隙間の大きさＧを０．１ｍｍ〜０．３ｍｍに設定した測定範囲において、良好な（平均値８０Ｎ以上の）接続強度Ｓが測定されている。【００７６】
突出部１６と線材２０とを当接させた場合に得られた接合構造部７０の接続強度Ｓの平均値は、隙間の大きさＧを０．１ｍｍ〜０．３ｍｍに設定した場合より低くなっていることが分かる。この結果より、隙間の大きさＧを０．１ｍｍより小さく設定すると、突出部１６が溶融して発生する溶融物７４が当該隙間を通じて線材２０と位置規制面部１４との当接部分の突出部１６側の隙間に流れ込まない、または、十分に流れ込まないため、接続強度Ｓが低下する恐れがあると考えられる。【００７７】
また、突出部１６と線材２０との隙間の大きさＧを０．４ｍｍに設定して測定した場合の接続強度Ｓは０Ｎであり、端子１０と線材２０とが接合されていない状態であることが分かる。この結果より、隙間の大きさＧを０．３ｍｍより大きく設定すると、突出部１６と線材２０との離れ過ぎにより、突出部１６の溶融物７４が当該隙間を通じて流れ込んでも線材２０の溶融物７４と十分に混じり合わず、端子１０と線材２０とが接合されない、または、接続強度Ｓが低下する恐れがあると考えられる。【００７８】
したがって、突出部１６と線材２０との隙間の大きさＧを０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲に設定すると、良好な接続強度Ｓを有する端子１０及び線材２０の接合構造部７０を製造することができる。より好ましくは、隙間の大きさＧを０．２ｍｍに設定すると良い。
【符号の説明】
【００７９】
１０  端子
１２  溶接端部
１４  位置規制面部
１６  突出部
１７  傾斜部
１８  基端部
１９  先端部
２０  線材
７０  接合構造部
７２  接合部
７４  溶融物
θ  先端角度
【図１】
2010134221.tif 000003
【図２】
2010134221.tif 000004
【図３】
2010134221.tif 000005
【図４】
2010134221.tif 000006
【図５】
2010134221.tif 000007
【図６】
2010134221.tif 000008
【図７】
2010134221.tif 000009
【図８】
2010134221.tif 000010
【図９】
2010134221.tif 000011
【図１０】
2010134221.tif 000012
【図１１】
2010134221.tif 000013
【図１２】
2010134221.tif 000014
【図１３】
2010134221.tif 000015
【図１４】
2010134221.tif 000016
【図１５】
2010134221.tif 000017
【図１６】
2010134221.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月25日(2010.3.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子と線材とを溶接して接合構造部を形成するための端子及び線材の接合構造部製造方法であって、
前記端子は、前記線材を、前記端子の延在方向に位置規制可能な位置規制面部と、前記端子の延在方向先端側に突出し、前記位置規制面部に位置規制される前記線材と対向する部分に基端部側から先端部側に向けて前記線材から離れるように傾斜する傾斜部を有する突出部と、を有する端部を備えており、
（ａ）前記線材を、前記線材の軸方向が前記端子の厚さ方向に沿うような姿勢で、前記位置規制面部に当接し、かつ、前記突出部との間に隙間をあけた位置に支持する工程と、
（ｂ）少なくとも前記突出部の先端側部分を溶融させて、前記突出部が溶融して発生した溶融物を、前記突出部と前記線材との間の隙間を通じて前記線材と前記位置規制面部との当接部分の前記突出部側の隙間に入り込ませ、前記端子と前記線材とを接合する工程と、
を備えている、端子及び線材の接合構造部製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の端子及び線材の接合構造部製造方法であって、
前記突出部は、前記基端部から前記先端部に亘って全体的に前記傾斜部が形成され、前記先端部の角度が鋭角を成すように形成されている、端子及び線材の接合構造部製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の端子及び線材の接合構造部製造方法であって、
前記突出部は、前記基端部から前記先端部に亘って全体的に前記傾斜部が形成され、前記傾斜部が前記端子の延在方向に対して２０度〜４０度の傾斜角を成すように形成されている、端子及び線材の接合構造部製造方法。
【請求項４】
端子と線材とを溶接して得られる端子及び線材の接合構造部であって、
前記端子は、前記線材を前記端子の延在方向に位置規制可能な位置規制面部と、前記端子の延在方向先端側に突出し、前記位置規制面部に位置規制される前記線材と対向する部分に基端部側から先端部側に向けて前記線材から離れるように傾斜する傾斜部を有する突出部と、を有する端部を備えており、
前記線材は、その軸方向が前記端子の厚さ方向に略一致する姿勢で、前記端子の前記位置規制面部に周面の一部が当接し、前記突出部との間に隙間をあけた位置関係に維持され、
前記端子の前記突出部の先端側部分と前記線材とが溶融されて発生した溶融物が、前記突出部と前記線材との間の隙間を通じて前記線材と前記位置規制面部との当接部分の前記突出部側の隙間に入り込み、前記線材の前記突出部側部分を覆うように凝固して接合部が形成されている、端子及び線材の接合構造部。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
あって、前記端子は、前記線材を、前記端子の延在方向に位置規制可能な位置規制面部と、前記端子の延在方向先端側に突出し、前記位置規制面部に位置規制される前記線材と対向する部分に基端部側から先端部側に向けて前記線材から離れるように傾斜する傾斜部を有する突出部と、を有する端部を備えており、（ａ）前記線材を、前記線材の軸方向が前記端子の厚さ方向に沿うような姿勢で、前記位置規制面部に当接し、かつ、前記突出部との間に隙間をあけた位置に支持する工程と、（ｂ）少なくとも前記突出部の先端側部分を溶融させて、前記突出部が溶融して発生した溶融物を、前記突出部と前記線材との間の隙間を通じて前記線材と前記位置規制面部との当接部分の前記突出部側の隙間に入り込ませ、前記端子と前記線材とを接合する工程と、を備えている。
［０００７］
第２の態様に係る端子及び線材の接合構造部製造方法は、第１の態様に係る端子及び線材の接合構造部製造方法であって、前記突出部は、前記基端部から前記先端部に亘って全体的に前記傾斜部が形成され、前記先端部の角度が鋭角を成すように形成されている。
［０００８］
第３の態様に係る端子及び線材の接合構造部製造方法は、第１の態様に係る端子及び線材の接合構造部製造方法であって、前記突出部は、前記基端部から前記先端部に亘って全体的に前記傾斜部が形成され、前記傾斜部が前記端子の延在方向に対して２０度〜４０度の傾斜角を成すように形成されている。
［０００９］
第４の態様に係る端子及び線材の接合構造部は、端子と線材とを溶接して得られる端子及び線材の接合構造部であって、前記端子は、前記線材を前記端子の延在方向に位置規制可能な位置規制面部と、前記端子の延在方向先端側に突出し、前記位置規制面部に位置規制される前記線材と対向する部分に基端部側から先端部側に向けて前記線材から離れるように傾斜する傾斜部を有する突出部と、を有する端部を備えており、前記線材は、その軸方向が前記端子の厚さ方向に略一致する姿勢で、前記端子の前記位置規制面部に周面の一部が当接し、前記突出部との間に隙間をあけた位置関係に維持され、前記端子の前記突出部の先端側部分と前記線材とが溶融されて発生した溶融物が、前記突出部と前記線材との間の隙間を通じて前記線材と前記位置規制面部との当接部分の前記突出部側の隙間に入り込み、前記線材の前記突出部側部分を覆うように凝固して接合部が形成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
間に溜まっていく。つまり、線材２０と位置規制面部１４との当接部分の突出部１６側の隙間には溶融物７４が流れ込まない。例え溶融物７４が流れ込んだとしても、その量は位置規制面部１４と線材２０とが接合されるためには不十分な量である。また、隙間に溶融物７４が溜まった状態で、レーザー光６０を当該隙間に溜まった溶融物７４に照射し続けても、この溶融物７４に遮られて突出部１６と線材２０との当接部分より位置規制面部１４側は溶融し難い。つまり、線材２０と位置規制面部１４との当接部分の突出部１６側の隙間は保たれたままの状態（図１２参照）、または、接合のためには溶融物７４の流れ込み量が不十分な状態である。そして、突出部１６と線材２０とが溶融して形状が変化していくと、溶融物７４の周囲のレーザー光６０のエネルギーの影響が小さい部分は徐々に凝固する（図示省略）。
［００６０］
突出部１６及び線材２０の溶融物７４及びその凝固物が、突出部１６の溶け残り部分と線材２０の突出部１６側部分の端子１０の延在方向先端側を覆う状態になるまでレーザー光６０が照射された後、レーザー光の照射は終了される。レーザー光６０の照射が終了されると、突出部１６及び線材２０の溶融物７４は徐々に凝固し、最終的に接合部７８が形成され、端子１０及び線材２０の接合構造部７６が完成する。
［００６１］
この接合構造部７６は、線材２０と位置規制面部１４との突出部１６側の隙間の一部或いは全体が残ったままであり、この部分では端子１０と線材２０とが接合されていない。このため、突出部１６と線材２０との間に隙間を設けて溶接された接合構造部７０より、端子１０と線材２０とが接合される部分の範囲が小さい。
［００６２］
上記実施形態に係る端子及び線材の接合構造部製造方法によると、線材２０を、その軸方向が端子１０の厚さ方向に沿うような姿勢で位置規制面部１４に当接し、且つ、突出部１６との間に隙間をあけた位置に支持し、突出部１６及び線材２０を溶融させて、端子１０及び線材２０を接合する。このため、突出部１６が溶融して発生する溶融物７４が傾斜部１７に沿って線材２０側に流れ込むと、突出部１６と線材２０との隙間を通じて溶融物７４が線
【国際調査報告】
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