(57)【要約】【課題】ガルバニック腐食を防止すると共に、電気的導通性を良好にするアルミ電線圧着方法およびアルミ電線圧着構造を提供する。【解決手段】アルミ電線圧着方法はアルミ電線圧着構造１００を形成する方法であって、アルミ電線１０の端部の絶縁層１２を撤去して暴露範囲１１ａを形成する暴露工程（Ｓ１）と、不動態被膜の一部を破壊または撤去する撤去工程（Ｓ２）と、暴露範囲１１ａと包囲範囲１２ａとに熱溶融材３０を付着する付着工程（Ｓ３）と、暴露範囲１１ａと包囲範囲１２ａとを合わせた範囲をスリーブ４０によって包囲する包囲工程（Ｓ４）と、熱溶融材３０を加熱し、溶融した熱溶融材３０を暴露範囲１１ａとスリーブ４０との両方および包囲範囲１２ａとスリーブ４０との両方に密着させる加熱工程（Ｓ５）と、スリーブ４０をカシメ加工によって金属端子２０の圧着部２１に圧着する圧着工程（Ｓ６）とを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミ芯線および該アルミ芯線を被覆する絶縁層を具備するアルミ電線を、金属端子に圧着するアルミ電線圧着方法であって、
前記アルミ電線の端部において前記絶縁層を撤去して、アルミ芯線が暴露された暴露範囲を形成する暴露工程と、
前記暴露範囲と前記絶縁層の前記暴露範囲寄りの範囲とに熱溶融材を付着する付着工程と、
前記アルミ電線の前記熱溶融材が付着している範囲をスリーブによって包囲する包囲工程と、
前記アルミ電線に付着している前記熱溶融材を加熱して、溶融した前記熱溶融材を前記暴露範囲と前記スリーブとの両方および前記絶縁層の前記暴露範囲寄りの範囲と前記スリーブとの両方に密着させる加熱工程と、
前記スリーブを前記金属端子に圧着する圧着工程とを有し、
前記アルミ芯線がアルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成され、
前記金属端子および前記スリーブが銅または銅合金によって形成されことを特徴とするアルミ電線圧着方法。
【請求項２】
前記熱溶融材の腐食電位の値が、前記アルミ芯線の腐食電位よりも前記スリーブの腐食電位に近いことを特徴とする請求項１記載のアルミ電線圧着方法。
【請求項３】
前記暴露工程と前記付着工程との間に、前記暴露範囲における不動態被膜の一部を破壊または撤去する撤去工程を有することを特徴とする請求項１または２記載のアルミ電線圧着方法。
【請求項４】
前記加熱工程の後に前記圧着工程を実行する代わりに、前記圧着工程の後に前記加熱工程を実行することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のアルミ電線圧着方法。
【請求項５】
前記金属端子が、互いに対向した一対の加締め片を具備し、
前記圧着工程が、前記スリーブを前記加締め片の間に配置して、前記加締め片を前記スリーブに向けてカシメ加工することであることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載のアルミ電線圧着方法。
【請求項６】
アルミ芯線および該アルミ芯線を被覆する絶縁層を具備するアルミ電線と、
前記アルミ電線の端部において前記絶縁層が撤去されてアルミ芯線が暴露している暴露範囲と、前記絶縁層の前記暴露範囲寄りの範囲とを包囲するスリーブと、
前記暴露範囲と前記スリーブとの両方に密着した熱溶融材と、
前記スリーブが圧着された金属端子とを有し、
前記アルミ芯線が、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成され、
前記金属端子および前記スリーブが、銅または銅合金によって形成されことを特徴とするアルミ電線圧着構造。
【請求項７】
前記熱溶融材の腐食電位が、前記アルミ芯線の腐食電位よりも前記スリーブの腐食電位に近いことを特徴とする請求項６記載のアルミ電線圧着構造。
【請求項８】
前記金属端子が、互いに対向した一対の加締め片を具備し、
前記スリーブが前記加締め片によってカシメ加工されていることを特徴とする請求項６または７記載のアルミ電線圧着構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアルミ電線圧着方法およびアルミ電線圧着構造、特に、アルミ電線を金属端子に圧着するアルミ電線圧着方法およびアルミ電線が金属端子に圧着されたアルミ電線圧着構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の軽量化による燃費向上の観点から、ワイヤハーネスを構成する被覆電線の芯線にアルミニウムまたはアルミニウム合金（以下「アルミ」と称す）を用いる例が増加している（以下、アルミ芯線を具備する被覆電線を「アルミ電線」と称す）。このようなアルミ電線に接続される金属端子は、一般に電気特性に優れた銅または銅合金によって形成される。そうすると、アルミ芯線と金属端子とは腐食電位が相違するため、両者の接触部においてアルミ芯線にガルバニック腐食が発生する。
このため、アルミ芯線と金属端子との接触を防止するための発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１１３６９号公報（第３−４頁、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された発明は、アルミ電線の端末部における被覆（絶縁層）を除去してアルミ芯線を露出させ、露出したアルミ芯線と被覆の一部とを底付きのキャップ内に収容して、キャップを金属端子にカシメ加工（加締め加工に同じ）するものである。このとき、キャップの内面に充填材（亜鉛等の金属粉末が予め混合された防水性の合成樹脂）を予め塗布しておき、カシメ加工によって充填材を薄く押し広げている。
そうすると、アルミ芯線とキャップ内面との隙間に充填材が埋め込まれるため、水分の浸入が防止され、ガルバニック腐食が防止されると共に、金属粉末によってアルミ芯線とキャップとが電気的に導通するとしている。また、キャップと金属端子とを同一材料によって形成するため、両者の間に水分あってもガルバニック腐食が起こらないとしている。
【０００５】
しかしながら、アルミ芯線は細径のアルミ素線が撚り合わさったもので、表面には細かい多条の溝が形成されているため、カシメ加工（機械的な押し付け）ではかかる溝の底にまで充填材が充填されないおそれがある。このため、該溝の底に浸入した水分を介してアルミ芯線とキャップ（たとえば、充填材が塗布されていない外面等）との間で局部電池が形成され、ガルバニック腐食が生じるという問題がある。
また、金属粉末はカシメ加工によってクラスター状になるものの、溶融して一体化したものではないため、電気的導通性が劣るという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解消するものであり、ガルバニック腐食を防止すると共に、電気的導通性を良好にするアルミ電線圧着方法およびアルミ電線圧着構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るアルミ電線圧着方法は、アルミ芯線および該アルミ芯線を被覆する絶縁層を具備するアルミ電線を、金属端子に圧着するアルミ電線圧着方法であって、
前記アルミ電線の端部において前記絶縁層を撤去して、アルミ芯線が暴露された暴露範囲を形成する暴露工程と、前記暴露範囲と前記絶縁層の前記暴露範囲寄りの範囲とに熱溶融材を付着する付着工程と、前記アルミ電線の前記熱溶融材が付着している範囲をスリーブによって包囲する包囲工程と、前記アルミ電線に付着している前記熱溶融材を加熱して、溶融した前記熱溶融材を前記暴露範囲と前記スリーブとの両方および前記絶縁層の前記暴露範囲寄りの範囲と前記スリーブとの両方に密着させる加熱工程と、前記スリーブを前記金属端子に圧着する圧着工程とを有し、
前記アルミ芯線がアルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成され、前記金属端子および前記スリーブが銅または銅合金によって形成されていることを特徴とする。
また、前記熱溶融材の腐食電位の値が、前記アルミ芯線の腐食電位よりも前記スリーブの腐食電位に近いことを特徴とする。
また、前記暴露工程と前記付着工程との間に、前記暴露範囲における不動態被膜の一部を破壊または撤去する撤去工程を有することを特徴とする。
また、前記加熱工程の後に前記圧着工程を実行する代わりに、前記圧着工程の後に前記加熱工程を実行することを特徴とする。
また、前記金属端子が、互いに対向した一対の加締め片を具備し、前記圧着工程が、前記スリーブを前記加締め片の間に配置して、前記加締め片を前記スリーブに向けてカシメ加工することであることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るアルミ電線圧着構造は、アルミ芯線および該アルミ芯線を被覆する絶縁層を具備するアルミ電線と、前記アルミ電線の端部において前記絶縁層が撤去されてアルミ芯線が暴露している暴露範囲と、前記絶縁層の前記暴露範囲寄りの範囲とを包囲するスリーブと、前記暴露範囲と前記スリーブとの両方に密着した熱溶融材と、前記スリーブが圧着された金属端子とを有し、
前記アルミ芯線がアルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成され、前記金属端子および前記スリーブが銅または銅合金によって形成されていることを特徴とする。
また、前記熱溶融材の腐食電位の値が前記アルミ芯線の腐食電位よりも前記スリーブの腐食電位に近いことを特徴とする。
また、前記金属端子が、互いに対向した一対の加締め片を具備し、前記スリーブが前記加締め片によってカシメ加工されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るアルミ電線圧着方法は、予め暴露範囲および絶縁層の一部に付着された熱溶融材を加熱して、溶融した熱溶融材を暴露範囲とスリーブとの両方および絶縁層の一部とスリーブとの両方に充満させるものである。したがって、熱溶融材がアルミ芯線とスリーブとの両方に密着して、アルミ芯線とスリーブとの接触が防止されるから、アルミ芯線がスリーブに接触した場合に発生するようなガルバニック腐食が防止される。
また、熱溶融材が絶縁層の一部とスリーブとの両方に密着して、アルミ芯線とスリーブと界面への水分の浸入を防止するから、水分を介してのアルミ芯線とスリーブとの導通（局部電池）が防止される。また、熱溶融材がアルミ芯線とスリーブとを電気的に接続するから、導電性が担保される。
さらに、本発明に係るアルミ電線圧着構造は、前記と同様にアルミ芯線のガルバニック腐食が防止されと共に、導電性が担保される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るアルミ電線圧着構造を説明する側面視の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係るアルミ電線圧着方法を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態２に係るアルミ電線圧着方法を説明する暴露工程（Ｓ１）を示す側面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るアルミ電線圧着方法を説明する付着工程（Ｓ３）を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るアルミ電線圧着方法を説明する包囲工程（Ｓ４）を示す側面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るアルミ電線圧着方法を説明する加熱工程（Ｓ５）を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、発明を実施するための形態（以下、「実施の形態１、２」という）を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図は模式的に描かれたものであって、本発明は図示された形態（部位の形状等）に限定されるものではない。
【００１２】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係るアルミ電線圧着構造を説明する側面視の断面図である。図１において、アルミ電線圧着構造１００は、アルミ電線１０が金属端子２０に圧着されたものである。
【００１３】
（アルミ電線）
アルミ電線１０はアルミ芯線１１およびアルミ芯線１１を被覆する絶縁層１２を具備し、アルミ電線の端部の所定範囲（以下「暴露範囲」と称す）１１ａは、絶縁層１２が撤去されてアルミ芯線１１が暴露している。そして、暴露範囲１１ａと、絶縁層１２の暴露範囲１１ａに近い範囲（以下「包囲範囲」と称す）１２ａとの両方に熱溶融材３０が密着している。
【００１４】
（熱溶融材）
そして、熱溶融材３０は一部（包囲範囲１２ａの暴露範囲１１ａから離れた一部）を残して、有底の筒体であるスリーブ４０によって包囲されている。このとき、スリーブ４０の内部に熱溶融材３０が充満し、熱溶融材３０は、スリーブ４０の内面と暴露範囲１１ａとの両方、およびスリーブ４０の内面と包囲範囲１２ａの一部との両方に密着している。
なお、アルミ芯線１１がアルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成され、金属端子２０およびスリーブ４０が銅または銅合金によって形成されている。そして、熱溶融材３０は限定されるものではなく、アルミ芯線１１の腐食電位（たとえばＮａＣｌ３ｗｔ％でのＡｌ：−０．７１Ｖ）とスリーブ４０の腐食電位（たとえばＣｕ：−０．２２Ｖ）として、よりスリーブ４０に近い腐食電位を示す金属、錫（Ｓｎ：−０．１３７５Ｖ）等やその他の合金によって形成されたものである。
【００１５】
（金属端子）
一方、金属端子２０は、アルミ電線１０を圧着するための圧着部２１と、図示しない電気機器を連結するための連結部２２とを具備し、圧着部２１には、互いに対向した一対の加締め片２３が設けられている。そして、一対の加締め片２３の間に配置されたスリーブ４０がカシメ加工によって圧着部２１に圧着されている（正確には、暴露範囲１１ａに相当する範囲が導電部分加締め片によって、包囲範囲１２ａに相当する範囲が絶縁部分加締め片によって加締め可能されている）。なお、本発明は、金属端子２０の形状を限定するものではない。また、熱溶融材３０の一部がスリーブ４０から押し出されているが、熱溶融材３０の全量がスリーブ４０内に収容されてもよい。
【００１６】
（作用効果）
以上のように、熱溶融材３０がスリーブ４０とアルミ芯線１１との接触を防止しているから、アルミ芯線１１がスリーブ４０に接触した場合に発生するようなアルミ芯線１１のガルバニック腐食が防止される。このとき、アルミ芯線１１は熱溶融材３０に密着しているものの、アルミ芯線１１と熱溶融材３０との腐食電位の差は、アルミ芯線１１とスリーブ４０との腐食電位の差よりも小さいから、スリーブ４０に接触した場合に発生するようなアルミ芯線１１のガルバニック腐食は発生しない。
また、熱溶融材３０が絶縁層１２の一部とスリーブ４０との両方に密着して、アルミ芯線１１とスリーブ４０との界面への水分の浸入を防止するから、水分を介してのアルミ芯線とスリーブ４０外面との導通やアルミ芯線と金属端子２０との導通が防止される。さらに、熱溶融材３０がアルミ芯線１１とスリーブ４０とを電気的に接続するから、導電性が担保される。
【００１７】
［実施の形態２］
図２〜図６は本発明の実施の形態２に係るアルミ電線圧着方法を説明する。図２はフローチャート、図３〜図５はそれぞれ暴露工程、付着工程および包囲工程を示す側面図、図６は加熱工程を示す断面図であって、一部を断面にして示している。
なお、かかるアルミ電線圧着方法は、実施の形態１において説明したアルミ電線圧着構造を形成する方法であるため、以下の説明において、実施の形態１における各部材の名称や符号を用い、説明の一部を省略する。
【００１８】
（工程）
図２および図３〜図６において、アルミ電線圧着方法は以下の工程を有する。
まず、アルミ電線１０の端部において絶縁層１２を撤去して、アルミ芯線１１が暴露された暴露範囲１１ａを形成する暴露工程（Ｓ１、図３参照）と、
暴露範囲１１ａにおける不動態被膜の一部を破壊または撤去する撤去工程（Ｓ２、図示しない）と、
暴露範囲１１ａと、絶縁層１２の暴露範囲１１ａ寄りの包囲範囲１２ａとに熱溶融材３０を付着する付着工程（Ｓ３、図４参照）と、
アルミ電線１０の熱溶融材３０が付着している範囲をスリーブ４０によって包囲する包囲工程（Ｓ４、図５参照）と、
アルミ電線１０に付着している熱溶融材３０を加熱して、熱溶融材３０を溶融して暴露範囲１１ａとスリーブ４０との両方および包囲範囲１２ａとスリーブ４０との両方に密着させる加熱工程（Ｓ５、図６参照）と、
スリーブ４０を金属端子２０に形成された一対の加締め片２３の間に配置して、スリーブ４０をカシメ加工（加締め加工）によって金属端子２０の圧着部２１に圧着する圧着工程（Ｓ６、図１参照）とを有している。
【００１９】
なお、付着工程（Ｓ３）は熱溶融材３０をメッキするものであるが、本発明は付着要領を限定するものではない。
また、スリーブ４０が熱溶融材３０の全量を包囲しないで、熱溶融材３０の一部がスリーブからはみ出しているが、本発明はこれに限定するものではなく、スリーブ４０が熱溶融材３０の全量を包囲して、熱溶融材３０がスリーブの外に露出しなくてもよい。
また、たとえば加熱工程（Ｓ５）や圧着工程（Ｓ６）においてアルミ芯線１１と熱溶融材３０との導電性が担保される場合には、撤去工程（Ｓ２）を省略してもよい。
また、加熱工程（Ｓ５）と圧着工程（Ｓ６）との順番を逆転して、圧着工程（Ｓ６）を先に実行して、その後に加熱工程（Ｓ５）を実行してもよい。
さらに、スリーブ４０の内面に熱溶融材３０を予め付着しておいたり、スリーブ４０の内部に熱溶融材３０を投入したりして、加熱工程（Ｓ５）において溶融する熱溶融材３０の量を増大させてもよい。
【００２０】
（作用効果）
以上のように、アルミ電線圧着方法は前記工程（Ｓ１〜Ｓ６）を有するから、アルミ電線圧着構造１００を確実に形成することができる。特に、熱溶融材３０を付着した後、付着している熱溶融材３０を溶融して密着させるから、確実な密着が得られる。
よって、アルミ電線圧着方法によって形成されたアルミ電線圧着構造１００は前記作用効果を奏する。
【００２１】
以上、本発明を実施の形態１、２をもとに説明した。この実施の形態１、２は例示であり、それらの各構成要素およびその組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
たとえば、アルミ系の電線や銅系の金属端子に代わる構成である場合であっても、前記のような腐食電位の関係にある熱溶融材を用いて構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は以上であるから、各種アルミ電線圧着構造およびアルミ電線圧着方法として広く利用することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１０  ：アルミ電線
１１  ：アルミ芯線
１１ａ：暴露範囲
１２  ：絶縁層
１２ａ：包囲範囲
２０  ：金属端子
２１  ：圧着部
２２  ：連結部
２３  ：加締め片
３０  ：熱溶融材
４０  ：スリーブ
１００  ：アルミ電線圧着構造
【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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