(57)【要約】【課題】電線の芯線と端子との間の固着力の低下を防止しつつ、ガルバニック腐食を抑制することができる端子付電線を提供する。【解決手段】端子付電線１は、芯線１０と、芯線１０を覆う被覆２０とを含む電線３０と、銅又は銅合金からなる端子４０とを備える。端子４０には、電線３０の被覆２０が剥がされて露出した芯線１０が溶接される。芯線１０は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる内側素線１２と、内側素線１２の周囲を取り囲む外側素線１４とを有する。外側素線１４は、外周部にスズめっき層１６を有する銅線又は銅合金線からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯線と、該芯線を覆う被覆とを含む電線と、
銅又は銅合金からなる端子であって、前記電線の前記被覆が剥がされて露出した前記芯線が溶接された端子と
を備え、
前記芯線は、
アルミニウム又はアルミニウム合金からなる内側素線と、
前記内側素線の周囲を取り囲む外側素線であって、外周部にスズめっき層又はスズ合金めっき層を有する銅線又は銅合金線からなる外側素線と
を有する、
端子付電線。
【請求項２】
前記芯線の先端は前記外側素線により覆われている、請求項１に記載の端子付電線。
【請求項３】
前記芯線の前記外側素線は、編組銅線又は編組銅合金線から構成される、請求項１又は２に記載の端子付電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子付電線に係り、特に電線が端子に溶接されてなる端子付電線に関するものであるである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、銅からなる端子にアルミニウムからなる芯線を溶接した端子付電線が知られている。このような端子付電線の芯線と端子との接続部分が被水すると、水などの電解液を介して芯線と端子との間に電池回路が形成され、電気化学的に卑な金属（アルミニウム）が電解液中に溶出して腐食される現象（ガルバニック腐食）が生じる。
【０００３】
このようなガルバニック腐食は、互いに電気的に接続される異種金属における標準電極電位の差が大きいほど速く進行するが、スズとアルミニウムとの間の標準電極電位差は銅とアルミニウムとの標準電極電位差よりも小さいため、銅にスズめっきを施した板材から端子を形成することによりガルバニック腐食を抑制する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このようにスズめっきを施した銅端子に芯線を超音波溶接する際には、銅とアルミニウムとの間のスズめっき層を押しのけて銅とアルミニウムとを固着させる必要がある。しかしながら、特許文献１に記載された技術では、端子の全体にスズめっき層を形成する必要があるために、スズめっき層をそれほど薄くすることができない（例えば、０．８μｍ〜２．０μｍ程度の厚さが必要）。このため、超音波溶接後に銅とアルミニウムとの間にスズめっき層の一部が残ってしまい、芯線と端子との間の固着力が低下して電線が端子から剥がれやすくなってしまうことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１２７９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、電線の芯線と端子との間の固着力の低下を防止しつつ、ガルバニック腐食を抑制することができる端子付電線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】
【０００７】
本発明の一態様によれば、電線の芯線と端子との間の固着力の低下を防止しつつ、ガルバニック腐食を抑制することができる端子付電線が提供される。この端子付電線は、芯線と、該芯線を覆う被覆とを含む電線と、銅又は銅合金からなる端子とを備える。この端子には、上記電線の上記被覆が剥がされて露出した上記芯線が溶接される。上記芯線は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる内側素線と、上記内側素線の周囲を取り囲む外側素線とを有する。この外側素線は、外周部にスズめっき層又はスズ合金めっき層を有する銅線又は銅合金線からなる。
【０００８】
このような構成においては、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる内側素線の周囲が、外側素線の外周部に形成されたスズめっき層又はスズ合金めっき層により取り囲まれることになるため、端子に芯線を溶接した際に、内側素線の一部が外部に露出したとしても、そのような露出部はスズめっき層又はスズ合金めっき層と接することになる。スズとアルミニウムとの間の標準電極電位差は銅とアルミニウムとの標準電極電位差よりも小さいため、内側素線の露出部が生じてもそれがスズめっき層又はスズ合金めっき層に接するようにすることで、アルミニウム芯線を端子に直接溶接する場合に比べてガルバニック腐食を抑制することが可能となる。
【０００９】
また、銅線又は銅合金線上に形成されるスズめっき層又はスズ合金めっき層を比較的薄くすることができるので、超音波溶接の際にこのスズめっき層又はスズ合金めっき層がアルミニウムと銅との間に残りにくくなる。したがって、超音波溶接の際に銅とアルミニウムとが接する部分が減少することが抑制され、芯線と端子との間の固着力が低下することを防止することができる。
【００１０】
上記芯線の先端は上記外側素線により覆われていることが好ましい。この場合には、芯線の先端が外側素線により塞がれた状態となるため、芯線の先端で内側素線が外部に露出することを防止することができる。したがって、芯線の先端におけるガルバニック腐食を抑制することができる。
【００１１】
適度な柔軟性と機械的強度を確保するために、上記芯線の上記外側素線を編組銅線又は編組銅合金線から構成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る端子付電線によれば、電線の芯線と端子との間の固着力の低下を防止しつつ、ガルバニック腐食を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態における端子付電線を模式的に示す側面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図１に示す端子付電線を製造する方法を説明する模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図１に示す端子付電線を製造する方法を説明する模式図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図１に示す端子付電線を製造する方法を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る端子付電線の実施形態について図１から図３Ｃを参照して詳細に説明する。なお、図１から図３Ｃにおいて、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図３Ｃにおいては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態における端子付電線１を模式的に示す側面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。図１に示すように、端子付電線１は、芯線１０及び被覆２０からなる電線３０と、電線３０が取り付けられた端子４０を含んでいる。端子４０は、銅又は銅合金から形成されており、電線３０の芯線１０が溶接される平板部４２と、電線３０の被覆２０を保持する保持部４４とを含んでいる。後述するように、電線３０の芯線１０は超音波溶接により端子４０の平板部４２に溶接されている。
【００１６】
図２に示すように、電線３０の芯線１０は、アルミニウムからなる複数の内側素線１２と、内側素線１２の周囲に配置された複数の外側素線１４とを含んでいる。内側素線１２は電線３０の中央部に配置されており、外側素線１４は、これらの内側素線１２の周囲を取り囲むように配置されている。それぞれの外側素線１４は、スズめっきが施された銅線から構成されており、外周部にスズめっき層１６を有している。適度な柔軟性と機械的強度を確保するために、これらの外側素線１４が編組銅線により構成されていることが好ましい。
【００１７】
上述したように、本実施形態においては、アルミニウムからなる内側素線１２の周囲が、外側素線１４の外周部に形成されたスズめっき層１６により取り囲まれることになるため、端子４０の平板部４２に芯線１０を溶接した際に、内側素線１２の一部が外部に露出したとしても、そのような露出部はスズめっき層１６と接することになる。上述したように、スズとアルミニウムとの間の標準電極電位差は銅とアルミニウムとの標準電極電位差よりも小さいため、内側素線１２の露出部が生じてもそれがスズめっき層１６に接するようにすることで、アルミニウム芯線を端子４０に直接溶接する場合に比べてガルバニック腐食を抑制することが可能となる。
【００１８】
このような端子付電線１を製造する際には、上述した内側素線１２及び外側素線１４からなる芯線１０を含む電線３０を用意し、図３Ａに示すように、その電線３０の先端部の芯線１０を覆っている被覆２０を剥がし、芯線１０を露出させる。そして、図３Ｂに示すように、露出した芯線１０の先端から内側素線１２の一部を所定の長さにわたって切断して除去する。これにより、芯線１０の先端には外側素線１４のみが存在することとなる。
【００１９】
次に、図３Ｃに示すように、端子４０を超音波溶接装置のアンビル９０上に載置し、この端子４０の平板部４２上に上述した状態の電線３０を載置する。そして、超音波溶接装置のホーン９２を電線３０の芯線１０に押し当てて、例えば２０ｋＨｚの周波数で超音波振動させる。このとき使用するホーン９２は、図３Ｃに示すように、芯線１０の内側素線１２及び外側素線１４の双方に押し当てられる基部９４と、芯線１０の先端部の外側素線１４に押し当てられる先端部９６とを有している。このホーン９２の先端部９６は基部９４からアンビル９０に向かって突出しており、基部９４と先端部９６との間は滑らかな曲面で接続されている。
【００２０】
このようなホーン９２を芯線１０に押し当てて超音波振動を付与することにより、芯線１０を構成する内側素線１２及び外側素線１４の酸化被膜や汚れと端子４０の酸化皮膜や汚れとが除去され、超音波振動によって生じる金属原子の移動が金属原子間の強い引力を引き起こし、金属原子が互いに結びついて固相溶接状態となる。その結果、芯線１０が端子４０の平板部４２に溶接される。また、この超音波振動により、芯線１０中の素線１２，１４が互いに激しく擦れ合い一体化する。
【００２１】
この超音波溶接の際には、芯線１０の先端の外側素線１４のみが存在する部分は、ホーン９２の基部９４から突出した先端部９６で押し付けられて溶接されるため、芯線１０の先端は外側素線１４により塞がれた状態となる。このため、芯線１０の先端で内側素線１２が外部に露出することを防止することができ、芯線１０の先端におけるガルバニック腐食を抑制することができる。
【００２２】
このように、本実施形態における端子付電線１においては、芯線１０が溶接された部分のうち外部に露出している部分は、芯線１０の先端を含めてすべて外側素線１４（スズめっき層１６）が占めることとなる。上述したように、スズとアルミニウムとの間の標準電極電位差は銅とアルミニウムとの標準電極電位差よりも小さいため、芯線１０が溶接された部分のうち外部に露出している部分をすべてスズめっき層１６とすることにより、芯線１０の溶接部分におけるガルバニック腐食を抑制することができる。
【００２３】
ここで、スズめっき層１６は、細い銅線にスズめっきを施して形成されるものであるため、上述した特許文献１に記載されたような端子に形成されるめっき層よりも薄くすることができる（例えば０．５μｍ程度）。したがって、このスズめっき層１６は、超音波溶接の際にはアルミニウム（内側素線１２）と銅（外側素線１４又は端子４０）との間から除去されやすく、アルミニウムと銅との間に残りにくい。このため、超音波溶接の際に銅とアルミニウムとが接する部分が減少することが抑制され、芯線１０と端子４０との間の固着力が低下することを防止することができる。
【００２４】
なお、上述の実施形態では、内側素線１２がアルミニウムから形成されていたが、内側素線１２はアルミニウム合金から形成されていてもよい。また、外周部にスズめっき層を有する銅線を外側素線１４として用いた例を説明したが、スズめっき層に代えてスズ合金めっき層を形成してもよい。また、外側素線１４として銅線に代えて銅合金線を用いることも可能である。この場合においても、外側素線１４を編組銅合金線により構成することが好ましい。
【００２５】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２６】
１    端子付電線
１０    芯線
１２    内側素線
１４    外側素線
１６    スズめっき層
２０    被覆
３０    電線
４０    端子
４２    平板部
４４    保持部
９０    アンビル
９２    ホーン
９４    基部
９６    先端部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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