(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧着により端子金具と接続される電線であって、
芯材の表層にアルミニウム層またはアルミニウム合金層が形成された素線を複数本束ねてなる芯線を備え、
隣り合う一対の素線のうち少なくとも一方には、前記芯材よりも硬い絶縁性の硬質層が前記アルミニウム層またはアルミニウム合金層の表面に形成されている電線。
【請求項２】
前記硬質層は、前記アルミニウム層またはアルミニウム合金層の表面を変質させて形成されたものである請求項１に記載の電線。
【請求項３】
全ての前記素線に前記硬質層が形成されている請求項１又は請求項２に記載の電線。
【請求項４】
前記芯材は、前記アルミニウム層またはアルミニウム合金層と同一の金属材であって一体をなす請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電線。
【請求項５】
前記硬質層は、アルマイト層である請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電線。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電線と、
この電線の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。
【請求項７】
端子金具に設けられた圧着部を、素線を複数本束ねてなる芯線を有する電線に接続する端子金具付き電線の製造方法であって、
前記素線における芯材の表層にアルミニウム層またはアルミニウム合金層が形成され、隣り合う各素線のうち少なくとも一方には、前記アルミニウム層またはアルミニウム合金層よりも硬い硬質層が同アルミニウム層またはアルミニウム合金層の表面を覆うようにして形成されており、
前記圧着部を変形させながら前記芯線に圧着する際に前記硬質層を破断し、この破断した硬質層が前記芯材の表層を削ることで前記芯材が露出するとともに、この露出した芯材同士を圧接する端子金具付き電線の製造方法。
【請求項８】
全ての前記素線に前記硬質層が形成されている請求項７に記載の端子金具付き電線の製造方法。
【請求項９】
前記芯材は、前記アルミニウム層またはアルミニウム合金層と同一の金属材であって一体をなす請求項７または請求項８に記載の端子金具付き電線の製造方法。
【請求項１０】
前記硬質層は、アルマイト層である請求項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の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線、端子金具付き電線、および端子金具と電線の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウムの芯材からなる芯線が絶縁被覆で覆われてなるアルミ電線と端子金具との接続方法として、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。アルミ電線は、芯材の表面に酸化被膜が形成されやすく、この酸化被膜を破壊すべく、端子金具の圧着部にセレーションを形成しておき、アルミ電線の表面に形成された酸化被膜をセレーションによって破壊することが行われている。このようにすると、酸化被膜が破られることでアルミニウムの芯材が露出すると同時に、この芯材が圧着部と導通可能に接続されるため、アルミ電線と端子金具の間の電気接続抵抗を低下させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の接続方法では、芯線の内部にセレーションを接触させることができないため、芯線を構成する素線間では電気接続抵抗を低下させることができなかった。特に素線の本数が多い太径電線の場合には顕著であり、安定した電気接続抵抗を得ることができなくなる。かといって、圧着部を強くかしめたとしても、端子金具が損傷したり、圧着部が延びることでこの圧着部がコネクタの後端から飛び出すなどのおそれがある。このように、緩やかな圧着条件でも安定した電気接続抵抗を得ることができる接続方法が切望されていた。
【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、緩やかな圧着条件で安定した電気接続抵抗を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、圧着により端子金具と接続される電線であって、芯材の表層にアルミニウム層またはアルミニウム合金層が形成された素線を複数本束ねてなる芯線を備え、隣り合う一対の素線のうち少なくとも一方には、芯材よりも硬い硬質層がアルミニウム層またはアルミニウム合金層の表面に形成されている構成としたところに特徴を有する。
【０００７】
また、本発明は、上記の電線と、この電線の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としてもよい。
【０００８】
また、本発明は、端子金具に設けられた圧着部を、素線を複数本束ねてなる芯線を有する電線に接続する端子金具と電線の接続方法であって、素線における芯材の表層にアルミニウム層またはアルミニウム合金層が形成され、隣り合う各素線のうち少なくとも一方には、アルミニウム層またはアルミニウム合金層よりも硬い硬質層が同アルミニウム層またはアルミニウム合金層の表面を覆うようにして形成されており、圧着部を変形させながら芯線に圧着する際に硬質層を破断し、この破断した硬質層が芯材の表層を削ることで芯材が露出するとともに、この露出した芯材同士を圧接してもよい。
【０００９】
このようにすると、硬質層が芯材よりも硬いため、端子金具の圧着部を電線の芯線に圧着する際に、硬質層が圧着部の変形に追従しないことにより、硬質層を容易に破断させることができる。そして、この破断した硬質層が、素線の表面に形成された酸化被膜を破って芯材を露出させることになるため、この露出した芯材同士を導通可能に接続することができる。したがって、従来のように端子金具を強くかしめることで端子金具が損傷したり、圧着部がコネクタの後端から飛び出したりすることを回避できる。この結果、緩やかな圧着条件で安定した電気接続抵抗を得ることができる。また、太径電線を使用する場合でも、安定した電気接続抵抗を得ることができる。
【００１０】
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
全ての素線に硬質層が形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、硬質層同士が当たり合うため、硬質層が破断しやすくなる。
【００１１】
芯材は、アルミニウム層またはアルミニウム合金層と同一の金属材であって一体をなす構成としてもよい。
このような構成によると、芯材とアルミニウム層またはアルミニウム合金層とを一体に形成することができる。
【００１２】
硬質層は、アルマイト層である構成としてもよい。
アルマイトはアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に酸化被膜を形成したものであるため、アルミニウム層またはアルミニウム合金層の表面に硬質層としてのアルマイト層を形成しやすい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、緩やかな圧着条件で安定した電気接続抵抗を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態における端子金具の平面図
【図２】端子金具の側面図
【図３】端子金具の圧着部を圧着型で圧着する直前の状態を示した側面図
【図４】端子金具の圧着部を圧着型で圧着した直後の状態を示した側面図
【図５】端子金具付き電線の側面図
【図６】圧着前におけるアルミ端子とアルミ電線の状態を示した断面図
【図７】圧着後におけるアルミ端子とアルミ電線の状態を示した断面図
【図８】アルミ端子の圧着部を圧着型で圧着する直前の状態を正面から見た断面図
【図９】アルミ端子の圧着部を圧着型で圧着する途中の状態を正面から見た断面図
【図１０】アルミ端子の圧着部を圧着型で圧着した直後の状態を正面から見た断面図
【図１１】図８の一部を拡大して示した断面図
【図１２】図１０の一部を拡大して示した断面図
【図１３】アルマイト処理をしない場合のワイヤバレル部の圧着面を示すＳＥＭ像
【図１４】アルマイト処理をした場合のワイヤバレル部の圧着面を示すＳＥＭ像
【図１５】図１３における芯線の被圧着面を示すＳＥＭ像
【図１６】図１３における芯線の被圧着面を示すＳＥＭ像
【図１７】表１のデータ（アルマイト処理なし）を表したグラフ
【図１８】表２のデータ（アルマイト処理あり）を表したグラフ
【図１９】表３のデータ（試料Ｎｏ．２００ベーマイト処理あり）を表したグラフ
【図２０】表４のデータ（試料Ｎｏ．２１０ベーマイト処理あり）を表したグラフ
【図２１】表５のデータ（試料Ｎｏ．２２０ベーマイト処理あり）を表したグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施形態＞
本発明の実施形態を図１ないし図１８の図面を参照しながら説明する。圧着前の端子金具１２は、図１に示すように、角筒形状をなす本体部２０と、本体部２０の後方に形成された圧着部３０とを備えている。この端子金具１２は、アルミニウム合金の平板を母材としてプレス加工する（所定の形状に打ち抜き、さらに曲げ加工などを施す）ことにより形成されたアルミ端子である。より詳細に説明すると、母材はＪＩＳ規格(JIS H 4000:1999)の６０００系合金（６０６１合金相当）からなるアルミニウム合金板であって、例えば、鋳造、熱間圧延、冷間圧延、および種々の熱処理（例えば、Ｔ６処理）という工程により製造されたものである。なお、本実施形態では端子金具１２として雌端子金具を例示しているものの、本発明によると、タブ状をなす雄端子金具としてもよい。また、端子金具１２の母材としては、銅、銅合金、またはアルミニウムなど任意の金属材を用いることができる。
【００１６】
アルミニウム合金としては、曲げなどの機械的特性や耐熱性に優れる組成のもの、具体的には、ＪＩＳ規格(JIS H 4000:1999)に規定される２０００系合金、６０００系合金、および７０００系合金などを使用することができる。２０００系合金は、ジュラルミン、超ジュラルミンと呼ばれるアルミニウム−銅系合金であり、強度に優れる。具体的な合金番号として、例えば、２０２４、２２１９などが挙げられる。６０００系合金は、アルミニウム−マグネシウム−シリコン系合金であり、強度、耐食性、陽極酸化性に優れる。具体的な合金番号として、例えば、６０６１などが挙げられる。７０００系合金は、超々ジュラルミンと呼ばれるアルミニウム−亜鉛−マグネシウム系合金であり、非常に高強度である。具体的な合金番号として、例えば、７０７５などが挙げられる。
【００１７】
被覆電線４０はアルミ電線であって、複数本の金属素線４１からなる芯線４２を絶縁性の合成樹脂からなる被覆４３で覆った構成である。本実施形態の被覆電線４０は、１１本の金属素線４１を束ねたものである。芯線４２を構成する金属素線４１の芯材としては、銅、銅合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金など任意の金属材を用いることができる。なお、本実施形態の金属素線４１は、アルミニウム合金によって構成されている。このように本実施形態では、アルミニウム合金からなる端子金具１２とアルミニウム合金からなる芯線４２との接続構造、すなわち主成分が同種の金属からなる接続構造とされており、芯線４２と端子金具１２の間では電食が実質的に生じない。
【００１８】
被覆電線を構成するアルミニウム合金は、例えば、鉄、マグネシウム、シリコン、銅、亜鉛、ニッケル、マンガン、銀、クロム、およびジルコニウムから選択される１種以上の元素を合計で０．００５質量％以上５．０質量％以下含有し、残部がアルミニウムおよび不純物からなるものが挙げられる。各元素の好ましい含有量は、質量％で、鉄：０．００５％以上２．２％以下、マグネシウム：０．０５％以上１．０％以下、マンガン，ニッケル，ジルコニウム，亜鉛，クロム，および銀：合計で０．００５％以上０．２％以下、銅：０．０５％以上０．５％以下、シリコン：０．０４％以上１．０％以下である。これらの添加元素は、１種でも２種以上を組み合わせて含有していてもよい。上記添加元素に加えて、チタン、ホウ素を５００ｐｐｍ以下の範囲で含有する合金とすることができる。上記添加元素を含有する合金として、例えば、アルミニウム−鉄合金、アルミニウム−鉄−マグネシウム合金、アルミニウム−鉄−マグネシウム−シリコン合金、アルミニウム−鉄−シリコン合金、アルミニウム−鉄−マグネシウム−（マンガン，ニッケル，ジルコニウム，銀）合金、アルミニウム−鉄−銅合金、アルミニウム−鉄−銅−（マグネシウム，シリコン）合金、アルミニウム−マグネシウム−シリコン−銅合金などが挙げられる。
【００１９】
被覆電線を構成するアルミニウム合金は、単線、複数の金属素線を撚り合わせてなる撚り線、撚り線を圧縮した圧縮線材のいずれでもよい。芯線の線径（撚り線の場合は撚り合わせ前の芯線の線径）は、用途などに応じて適宜選択することができる。例えば、線径が０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の芯材が挙げられる。
【００２０】
被覆電線を構成するアルミニウム合金（撚り線の場合には金属素線）は、引っ張り強さが１１０ＭＰａ以上、０．２％耐力が４０ＭＰａ以上、伸びが１０％以上、導電率が５０％ＩＡＣＳ(International Annealed Copper Standard)以上の少なくとも一つを満たすものが挙げられる。特に、伸びが１０％以上である芯材は、耐衝撃性に優れ、端子金具を別の端子金具やコネクタ、電子機器などに取り付ける際などにおいて断線しにくい。
【００２１】
被覆電線を構成する絶縁性の被覆は、種々の絶縁材料、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリオレフィン系樹脂をベースとしてハロゲンフリーの樹脂組成物、難燃性組成物などが挙げられる。被覆の厚さは、所望の絶縁強度を考慮して適宜選択することができる。
【００２２】
上記芯線は、例えば、連続鋳造圧延および伸線加工という工程により製造することができる。この芯線の外周面に絶縁層を形成することで、被覆電線を製造することができる。
【００２３】
端子金具１２は、図１に示すように、キャリアＣの一縁側に複数連結されている。各端子金具１２は、キャリアＣの前縁から前方に突出する形態をなしている。各端子金具１２は、キャリアＣの搬送方向に沿って所定の間隔を空けて配置されている。各端子金具１２とキャリアＣは、つなぎ部１３によって連結されている。すなわち、複数の端子金具１２と、キャリアＣと、これらの間を連結する複数のつなぎ部１３とによってキャリア付き端子金具１１が構成されている。
【００２４】
本体部２０は、底面部２２と、底面部２２の両側縁から立ち上がる一対の側面部２３と、一方の側面部２３の上縁から他方の側面部２３の上縁に向けて折り曲げることにより形成された天井部２４とを備えている。
【００２５】
本体部２０の内部には、弾性変位可能な弾性接触片２１が形成されている。弾性接触片２１は、底面部２２の前縁から後方へ折り返すことによって形成されている。本体部２０の内部において弾性接触片２１と対向する対向面（天井部２４の下面）と弾性接触片２１との間には、タブ状をなす相手側導体（図示せず）が挿入可能となっている。自然状態にある弾性接触片２１と対向面との距離は、相手側導体の板厚よりも小さめとされている。このため、相手側導体が弾性接触片２１を撓ませつつ対向面との間に挿入されると、相手側導体と弾性接触片２１とは弾性的に接触し電気的に接続される。
【００２６】
圧着部３０は、略Ｕ字状をなすワイヤバレル部３１と、ワイヤバレル部３１の後方に配された略Ｕ字状をなすインシュレーションバレル部３２とを備えている。圧着部３０は、本体部２０の底面部２２と連続して前後方向に延びる底壁３３を有している。
【００２７】
ワイヤバレル部３１は、底壁３３の両側縁から対向状態で立ち上がる一対のかしめ片３１Ａ，３１Ａを有している。ワイヤバレル部３１は、底壁３３上に前後方向に沿って芯線４２の端末を載置し、両かしめ片３１Ａ，３１Ａによって芯線４２の端末をかしめることにより芯線４２を圧着可能である。芯線４２が両かしめ片３１Ａ，３１Ａと底壁３３とに導通可能に接触することで、芯線４２とワイヤバレル部３１が電気的に接続される。
【００２８】
インシュレーションバレル部３２は、底壁３３の両側縁から立ち上がる一対のかしめ片３２Ａ，３２Ｂを有している。両かしめ片３２Ａ，３２Ｂは、前後方向にずれて配されている。以下の説明においては、前側に位置するかしめ片を３２Ａとし、後側に位置するかしめ片を３２Ｂとする。インシュレーションバレル部３２は、底壁３３上に被覆４３を載置し、両かしめ片３２Ａ，３２Ｂによって被覆４３をかしめることにより芯線４２とともに被覆４３を圧着可能である。
【００２９】
図１に示すように、キャリアＣにおいて各つなぎ部１３と対応する位置には、キャリアＣを搬送するための搬送孔１４が形成されている。各搬送孔１４は円孔であって、キャリアＣを板厚方向に貫通している。圧着機５０（図３および図４参照）には、搬送孔１４に通してキャリア付き端子金具１１を搬送させる搬送軸（図示せず）が設けられている。
【００３０】
圧着機５０は、図３に示すように、アンビル５１と、このアンビル５１の上方に設けられた一対のクリンパ５２Ａ，５２Ｂとを備えて構成されている。ワイヤバレル部３１およびインシュレーションバレル部３２は、アンビル５１上に載置される。両クリンパ５２Ａ，５２Ｂのうちワイヤバレル部３１と対応するものは第１クリンパ５２Ａとされ、インシュレーションバレル部３２と対応するものは第２クリンパ５２Ｂとされている。両クリンパ５２Ａ，５２Ｂは、図示しない駆動手段により上下動可能とされている。
【００３１】
また、端子金具１２の後側には、この端子金具１２をキャリアＣから切断する切断型（図示せず）が設けられている。キャリア付き端子金具１１がキャリアＣによって圧着機５０の内部に搬送され、圧着部３０に被覆電線４０の端末が配置された後、圧着部３０が圧着機５０によって圧着されるとともに圧着部３０が切断型によってキャリアＣから分離される。これにより、端子金具付き電線１０が形成されるようになっている。
【００３２】
ところで、芯線４２を構成する金属素線４１の表面には、空気中の水や酸素と反応することにより絶縁性の酸化被覆（例えば酸化アルミなど）Ｌが形成されやすい。そして、芯線４２とワイヤバレル部３１との間に酸化被膜Ｌが介在したまま両者４２，３１が接続されると、電気接続抵抗が大きくなるという問題がある。
【００３３】
この問題に対して本実施形態では、芯線４２と接触する圧着面にセレーション３４を設けることにより、芯線４２をセレーション３４内に食い込ませ、セレーション３４のエッジ部分で酸化被膜Ｌを破るようにしている。なお、セレーション３４は、ワイヤバレル部３１において前後方向と直交する幅方向に延びる溝状に形成され、前後方向に所定の間隔を空けて３箇所配されている。
【００３４】
しかしながら、サーマルショック試験などの耐久試験を行った場合においても安定した電気的接続抵抗を得るためには、ワイヤバレル部３１の圧縮率（圧着後の導体断面積を圧着前の導体断面積で除することにより算出される比率）を低くする必要がある。ここで、「圧縮率を低くする」とは、より高圧縮な圧着条件で圧縮することを意味し、以下においては単に「高圧縮にする」という。同様に、「圧縮率を高くする」とは、より低圧縮な（緩やかな）圧着条件で圧縮することを意味し、以下においては単に「低圧縮にする」という。ワイヤバレル部３１を高圧縮にすると、ワイヤバレル部３１が塑性変形し、これに伴ってワイヤバレル部３１が前後方向に延びてしまう。特に、つなぎ部１３の後端１３Ｒが後側のかしめ片３２Ｂの後端よりも後方に突出している場合には、端子金具付き電線１０をコネクタ（図示せず）のキャビティ（図示せず）に挿入したときに、つなぎ部１３の後端１３Ｒがキャビティから後方に飛び出してしまい、隣り合う端子金具付き電線１０同士がリークしやすくなるという問題がある。
【００３５】
この問題に対して本実施形態では、図６に示すように、ワイヤバレル部３１の圧着面（芯線４２と接触する導体接触面）にアルマイト層３５を形成している。このアルマイト層３５は、端子金具１２を被覆電線４０の端末に取り付けた後、芯線４２とワイヤバレル部３１の間に残存している。アルマイト層３５の主成分である酸化アルミニウム(Al2O3)は絶縁物であることから、アルマイト層３５が厚すぎると、電気接続抵抗の増大を招くおそれがある。一方、アルマイト層３５が薄すぎても、芯線４２の表面に形成された酸化被膜Ｌの破壊が十分に行われず、電気接続抵抗の増大を招くおそれがある。したがって、アルマイト層３５の厚さは０．５μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。また、アルマイト層３５は多孔質層とされており、酸化被膜Ｌよりも緻密な結晶構造とされている。アルマイト層３５の硬度は、２００〜２５０Ｈｖである。一方、母材であるアルミニウム合金の硬度は、３０〜１０５Ｈｖである。つまり、アルマイト層３５は母材よりも硬い硬質層とされている。これは、ワイヤバレル部３１をかしめると、アルマイト層３５がワイヤバレル部３１に追従できなくなって複数のアルマイト片に破断され、これらのアルマイト片がワイヤバレル部３１の表面から突出した状態となることを意味している。
【００３６】
アルマイト層３５は、電解処理（具体的には、脱脂工程、エッチング工程、水洗工程、酸洗工程、水洗工程、陽極酸化工程、および水洗工程の順に施される処理）によって形成されている。脱脂工程は、市販の脱脂液に含浸した後、撹拌しながらエタノール液に含浸し、その後、超音波洗浄を行う工程である。エッチング工程では、水酸化ナトリウム水溶液（２００ｇ／Ｌ、ｐＨ＝１２）を使用し、酸洗工程では、硝酸：４００ｍｌ／Ｌと５０％ふっ酸：４０ｍｌ／Ｌとを混合した混合酸水溶液を使用している。陽極酸化工程では、希硫酸液（硫酸水溶液（２００ｍｌ／Ｌ））を使用しており、通電電流と通電時間を調整することで所望の厚さのアルマイト層３５が得られるようにしている。エッチング後の水洗工程では、超音波洗浄を使用し、酸洗後の水洗工程および陽極酸化後の水洗工程では、流水を使用している。
【００３７】
図６においては、圧着に伴ってアルマイト層３５が酸化被膜Ｌを削る様子を簡易的に説明するため、アルミニウム合金からなる芯材６０の表面に酸化被膜Ｌが形成された金属素線６１を示している。まず、図６の状態から両かしめ片３１Ａ，３１Ａをかしめてワイヤバレル部３１を変形させていくと、アルマイト層３５が芯材６０の変形に追従できなくなって破断する。そして、破断したアルマイト層３５は、図７に示すように、酸化被膜Ｌをひっかき剥がすように破るとともに、ワイヤバレル部３１の母材であるアルミニウム合金と金属素線６１の芯材６０であるアルミニウム合金とが、互いに圧接されて一体化した状態となって導通可能に接続される。これにより、ワイヤバレル部３１を高圧縮にすることなく、低圧縮でも安定した電気接続抵抗を得ることができる。
【００３８】
また、セレーション３４によって破断可能な酸化被膜Ｌは、当然のことながら芯線４２の外周側に配された金属素線４１の酸化被膜Ｌに限定され、芯線４２の外周側に表れない内部側の金属素線４１の酸化被膜Ｌについては、セレーション３４に直接接触させることができないため、やはり安定した電気接続抵抗を得ることができないという問題もある。
【００３９】
この問題に対して本実施形態では、全ての金属素線４１の表面にアルマイト層４４が形成された芯線４２を用いることで対応している。このアルマイト層４４は、ワイヤバレル部３１のアルマイト層３５と同様に、芯材であるアルミニウム合金の表面を電解処理することによって形成されており、その他の物性についてもアルマイト層３５と同様である。
【００４０】
具体的には図８ないし図１２を参照しながら、圧着に伴ってアルマイト層４４が酸化被膜Ｌを破断する様子を簡易的に説明する。図１１および図１２においては、圧着に伴ってアルマイト層４４が酸化被膜Ｌを破断する様子を簡易的に説明するため、アルミニウム合金からなる母材６２の表面に酸化被膜Ｌが形成された金属素線６３と、アルミニウム合金からなる母材６２の表面にアルマイト層４４が形成された金属素線４１とを混ぜた状態でこれらを束ねた芯線６４を例示している。また、ワイヤバレル部３１の圧着面のうち左半分には、アルマイト層４４が形成されているものの、同右半分には、アルマイト層４４が形成されていないものを例示している。
【００４１】
まず、図８に示すように、アンビル５１上にワイヤバレル部３１および芯線６４を載置し、第１クリンパ５２Ａを下降させていくと、図９に示すように、両かしめ片３１Ａ，３１Ａが第１クリンパ５２Ａによって内側に曲げられて芯線６４に対して上方から食い込む。さらに、第１クリンパ５２Ａを下降させていくと、図１０に示すように、各金属素線４１，６３の変形を伴いながら、ワイヤバレル部３１が芯線６４に圧着された状態となる。
【００４２】
このとき、アルマイト層４４は、各金属素線４１および各かしめ片３１Ａ，３１Ａの変形に追従できなくなって破断する。そして、破断したアルマイト層４４は、図１２に示すように、各金属素線６３の表面の酸化被膜Ｌをひっかき剥がすように破るとともに、アルマイト層４４によって覆われていた各金属素線４１の芯材が露出する。続いて、金属素線４１の芯材であるアルミニウム合金と金属素線６３の芯材であるアルミニウム合金とが、互いに圧接されて一体化した状態となって導通可能に接続される。これに併行して、アルマイト層４４によって覆われていたワイヤバレル部３１の母材が露出し、この母材と各金属素線４１，６３の芯材とが、互いに圧接されて一体化した状態となって導通可能に接続される。このように、セレーション３４およびアルマイト層４４に接触しない酸化被膜Ｌについても破断することができ、芯線６４の内部においても各金属素線４１，６３同士を導通可能に接続することができる。したがって、ワイヤバレル部３１を高圧縮にすることなく、低圧縮でも安定した電気接続抵抗を得ることができる。
【００４３】
＜実施例＞
以下、実施例を挙げて本実施形態をさらに詳細に説明する。以下の説明においてアルミ端子とは実施形態の端子金具付き電線１０に対応しており、アルミ電線とは実施形態の被覆電線４０の芯線４２に対応している。
【００４４】
まず、アルマイト処理の有無の表面状態を図１３ないし図１６を参照しながら説明する。図１３は、アルマイト処理が施されていないアルミ端子をアルマイト処理が施されていないアルミ電線に圧着させた後、アルミ端子からアルミ電線を引き剥がし、そのアルミ端子の圧着面をＳＥＭ像によって観察した様子を示している。同様に、図１５は、アルミ電線の被圧着面をＳＥＭ像によって観察した様子を示している。図１３の拡大図の左側を見ると、アルミ端子の圧着面は滑らかであることが分かる。一方、図１５の拡大図の右側を見ると、アルミ電線の被圧着面も滑らかであることが分かる。
【００４５】
次に、図１４は、アルマイト処理が施されたアルミ端子をアルマイト処理が施されていないアルミ電線に圧着させた後、アルミ端子からアルミ電線を引き剥がし、そのアルミ端子の圧着面をＳＥＭ像によって観察した様子を示している。同様に、図１６は、アルミ電線の被圧着面をＳＥＭ像によって観察した様子を示している。図１４の拡大図の左側を見ると、アルミ端子の圧着面には、アルマイト層が割れることで破断したウロコ状のアルマイト片が複数形成されており、圧着面全体として細かい凹凸が形成されていることが分かる。同様に、図１６の拡大図を見ると、アルミ電線の被圧着面には、細かい凹凸が転写されていることが分かる。
【００４６】
このように、ＳＥＭ像を見ても明らかなように、ウロコ状の各アルマイト片がアルミ電線の酸化被膜を破断することになるため、セレーションのエッジ部分だけでなく、アルミ端子の圧着面の全体で酸化被膜を破断することが可能になる。ただし、この方法によって酸化被膜を破断することができる前提として、アルマイトがウロコ状のアルマイト片に破断されている必要があり、アルミ端子の圧着面をアルミ電線の被圧着面に圧着させる前に、アルマイトを破断させるべくアルミ電線の圧着面を変形させることが必要となる。
【００４７】
次に、耐久試験（サーマルショック試験）による圧着部抵抗の変化の様子を図１７および図１８を参照しながら説明する。この耐久試験で使用したアルミ端子の母材は、ＪＩＳ規格(JIS H 4000:1999)の６０００系合金（６０６１合金相当）からなるアルミニウム合金板をＴ６処理（５５０℃で３時間加熱した後、水冷し、さらに１７５℃で１６時間加熱する処理）を施したものである。また、この耐久試験で使用したアルマイト層の平均厚さは、２μｍである。平均厚さの測定は、ワイヤバレル部の断面のＳＥＭ像を観察することで行った。図１７は、アルマイト処理が施されていないアルミ端子をアルマイト処理が施されていないアルミ電線に圧着させたアルミ端子付きアルミ電線の圧着部抵抗の変化を示したものである。一方、図１８は、アルマイト処理が施されているアルミ端子をアルマイト処理が施されていないアルミ電線に圧着させたアルミ端子付きアルミ電線の圧着部抵抗の変化を示したものである。なお、圧着部抵抗は、実施形態の電気接続抵抗と同義である。
【００４８】
また、以下に示す表１は、図１７のグラフの元データであり、表２は、図１８のグラフの元データである。図１７および図１８中の圧縮率とは、圧着前における芯線の断面積を圧着後における芯線の断面積で除することにより算出された比率である。すなわち、圧縮率が小さいほどワイヤバレル部がより高圧縮でかしめ付けられており、圧縮率が大きいほどワイヤバレル部がより低圧縮でかしめ付けられていることを意味している。
【表１】
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【表２】
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【００４９】
まず、図１８に示すように、アルマイト処理を施したものは、アルマイト処理を施していないものと比較して、全体的に圧着部抵抗が低いことが分かる。また、アルマイト処理を施したものは、圧縮率の大小にかかわらず、圧着部抵抗が低いことがわかる。図１８によると、圧縮率４０〜６５％の範囲において耐久試験の前後で圧着部抵抗がほぼ０．２ｍΩで安定しており、圧着部抵抗の増加がほとんど見られないことから、安定した圧着部抵抗が得られていることが分かる。一方、アルマイト処理を施していないものでは、図１７に示すように、圧縮率４０〜６５％の範囲で耐久試験後に圧着部抵抗が最大で０．２ｍΩ程度増加していることが分かる。このようにアルマイト処理を施したものでは、耐久試験の前後で圧着部抵抗がほとんど変わらず、低抵抗な状態が維持されていることが分かる。特に、最も圧着条件が緩やかとされる圧縮率が６５％において圧着部抵抗の増加が見られなかったことから、緩やかな圧着条件でも安定した圧着部抵抗が得られることを意味している。したがって、アルマイト処理を施したものでは、長期に亘り、低抵抗な状態を維持することができる。
【００５０】
次に、アルマイト処理の代わりに、ワイヤバレル部にベーマイト処理を施した場合における耐久試験（サーマルショック試験）による圧着部抵抗の変化の様子を図１９および図２１を参照しながら説明する。以下に示す表３は、図１９のグラフの元データであり、表４は、図２０のグラフの元データであり、表５は、図２１のグラフの元データである。図１９ないし図２１中の圧縮率とは、図１７および図１８の圧縮率と同義であり、圧着前における芯線の断面積を圧着後における芯線の断面積で除することにより算出された比率である。すなわち、圧縮率が小さいほどワイヤバレル部３１がより高圧縮でかしめ付けられており、圧縮率が大きいほどワイヤバレル部３１がより低圧縮でかしめ付けられていることを意味している。
【表３】
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【表４】
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【表５】
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【００５１】
試料Ｎｏ．２００，２１０，２２０のアルミ端子は、ワイヤバレル部の圧着面にベーマイト処理を施した試料である。ベーマイト処理は、公知の手法を利用し、浸漬時間を変化させることで、ベーマイト層の厚さを異ならせた。浸漬時間は、試料Ｎｏ．２００が最も短く、試料Ｎｏ．２１０が試料Ｎｏ．２００よりも長く、試料Ｎｏ．２２０が試料Ｎｏ．２１０よりも長くなるようにした。ベーマイト処理後、ベーマイト層の平均厚さを測定したところ、試料Ｎｏ．２２０は０．７μｍであり、試料Ｎｏ．２００は０．１μｍであった。平均厚さの測定は、上述のアルマイト層と同様に、断面のＳＥＭ像観察により行った。
【００５２】
アルミ電線の芯線として、複数の金属素線（質量％で、鉄が１．０５％とマグネシウムが０．１５％含まれ、残部がアルミニウムからなるもの）を撚り合わせてなる撚り線（ここでは、線径が０．３ｍｍの素線を１１本撚り合わせたもの）を用意し、各試料Ｎｏ．２００，２１０，２２０のワイヤバレル部に芯線を載置してかしめることにより、ワイヤバレル部を芯線に圧着した。各試料Ｎｏ．２００，２１０，２２０のそれぞれについて、圧縮率が４０〜６０％の範囲で５％ずつ異なるように５種類のサンプルを用意した。
【００５３】
各試料Ｎｏ．２００，２１０，２２０について、初期（耐久試験前）の圧着部抵抗、および耐久試験後の圧着部抵抗を測定した。圧着部抵抗の測定は、アルミ端子とアルミ電線を四端子法で測定した。その結果を図１９ないし図２１に示す。図１９は、試料Ｎｏ．２００のアルミ端子をアルマイト処理が施されていないアルミ電線に圧着させたアルミ端子付きアルミ電線の圧着部抵抗の変化を示したものである。また、図２０は、試料Ｎｏ．２１０のアルミ端子をアルマイト処理が施されていないアルミ電線に圧着させたアルミ端子付きアルミ電線の圧着部抵抗の変化を示したものである。また、図２１は、試料Ｎｏ，２２０のアルミ端子をアルマイト処理が施されていないアルミ電線に圧着させたアルミ端子付きアルミ電線の圧着部抵抗の変化を示したものである。
【００５４】
ベーマイト処理を施した試料Ｎｏ．２００，２１０，２２０のうち、ベーマイト層の厚さが最も薄い試料Ｎｏ．２００は、未処理の試料（図１７参照）と同程度の圧着部抵抗であるが、これよりもベーマイト層の厚さが厚い試料Ｎｏ．２１０，２２０は、未処理の試料よりも圧着部抵抗が大きくなっていることが分かる。また、試料Ｎｏ．２２０は、初期と耐久後でも圧着部抵抗が異なり、耐久後に圧着部抵抗が大きくなっていることが分かる。つまり、ベーマイト処理を施した場合には、経時的に圧着部抵抗が大きくなる傾向にあるといえる。このことから、ベーマイト処理を施したものでは、ベーマイト層が全く破壊されておらず、アルミ端子のワイヤバレル部との間に、絶縁物としてのベーマイト層が介在していることが分かる。この根拠としては、ベーマイト層は、全厚みの３０％が緻密層で７０％がポーラス層とされており、このポーラス層があるために酸化被膜Ｌを破壊できないことが挙げられる。一方、アルマイト層は、ほぼ全体が緻密層で構成されているため、破壊されやすく、破壊されたアルマイト片によって酸化被膜Ｌを破壊しやすい。
【００５５】
以上のように本実施形態では、金属素線４１の表面にアルマイト処理を施してアルマイト層４４を形成したから、圧着の際にアルマイト層４４が破断し、この破断したアルマイト層４４によって金属素線４１の表面の酸化被膜Ｌを破ることができる。そして、各金属素線４１の芯材であるアルミニウム合金同士を一体化した状態で導通可能に接続することができるため、芯線４２の外周面に表れない内部側においても金属素線４１同士を接続することができる。また、全ての金属素線４１にアルマイト層４４を形成しているため、金属素線４１同士を確実に接続することができる。また、金属素線４１の芯材をアルミニウム合金で形成したから、芯材にそのまま電解処理するだけでアルマイト層４４を形成することができる。
【００５６】
また、圧着部３０の圧着面にアルマイト処理を施してアルマイト層３５を形成したから、圧着の際にアルマイト層３５が破断し、この破断したアルマイト層３５によって金属素線４１の表面の酸化被膜Ｌを破ることができる。そして、金属素線４１の芯材であるアルミニウム合金と圧着部３０の母材であるアルミニウム合金とを一体化した状態で導通可能に接続することができる。また、圧着部３０の母材をアルミニウム合金で形成したから、母材にそのまま電解処理するだけでアルマイト層３５を形成することができる。
【００５７】
＜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）上記実施形態では金属素線の芯材としてアルミニウム合金を使用しているものの、本発明によると、芯材としてアルミニウムを使用してもよい。また、芯材として銅合金を使用し、この銅合金の表層にアルミニウム合金層を形成した上で、このアルミニウム合金層を電解処理することでアルマイト層を形成してもよい。
【００５８】
（２）上記実施形態では全ての金属素線４１にアルマイト処理を施しているものの、本発明によると、例えば芯線の軸心を通る金属素線のみにアルマイト処理を施してもよい。
【００５９】
（３）上記実施形態では硬質層としてアルミニウム合金層の表面にアルマイト処理を施しているものの、本発明によると、窒化アルミを硬質層として使用してもよいし、アルミニウム合金層の表面にアロジン処理などを施してもよい。
【００６０】
（４）上記実施形態ではワイヤバレル部３１と芯線４２の双方にアルマイト処理を施しているものの、本発明によると、芯線４２のみにアルマイト処理を施してもよい。
【００６１】
（５）上記実施形態では圧着型でかしめ片をかしめて圧着することにより金属素線同士を接続しているものの、本発明によると、一対の圧接刃の間に芯線を圧入することにより金属素線同士を圧接するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０…端子金具付き電線
１２…（圧着前の）端子金具
３０…圧着部
４０…被覆電線
４１…金属素線（芯材）
４２…芯線
４４…アルマイト層（硬質層）
６０…芯材
６１…金属素線
６２…母材
６３…金属素線
６４…芯線
Ｌ…酸化被膜
【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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