可撓導体および可撓導体の製造方法
【課題】積層体の薄板がめくれ上がるのを防止しながら、積層体が動いた際に薄板が切れてしまう現象を防止でき、長期にわたって使用できる可撓導体および可撓導体の製造方法を提供する。
【解決手段】可撓導体１は、複数枚の薄板２０を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体１０と、積層体１０の両端部に設けられた端子部１１，１２と、端子部１１，１２と積層体１０の接合部分に配置されて薄板２０がめくれ上がるのを防止する保護板３１，３２，３３，３４と、を備え、積層体１０と端子部１１，１２が、摩擦撹拌接合により接合され、保護板の端部の薄板３１，３２，３３，３４に面する側に曲面部３１Ｒ、３２Ｒ、３３Ｒ、３４Ｒが形成されている。
【解決手段】可撓導体１は、複数枚の薄板２０を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体１０と、積層体１０の両端部に設けられた端子部１１，１２と、端子部１１，１２と積層体１０の接合部分に配置されて薄板２０がめくれ上がるのを防止する保護板３１，３２，３３，３４と、を備え、積層体１０と端子部１１，１２が、摩擦撹拌接合により接合され、保護板の端部の薄板３１，３２，３３，３４に面する側に曲面部３１Ｒ、３２Ｒ、３３Ｒ、３４Ｒが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓導体および可撓導体の製造方法に関し、特に複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と、積層体の両端部に設けられた端子部とを接合することで得られる可撓導体および可撓導体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可撓導体はコーペル等とも呼ばれており、図１０に示すように、可撓導体３００は、積層体３０１と、この積層体３０１の両端部に設けられた端子部３０２，３０３とを接合することで得られる。積層体３０１は、複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する。端子部３０２，３０３は、積層体３０１の一端部と他端部にそれぞれ接合されている。
【０００３】
このような可撓導体３００の一方の端子部３０２は一方の電気接続対象物に対して電気的に機械的または熱的に接続され、他方の端子部３０３は他方の電気接続対象物に対して電気的に機械的または熱的に接続される。積層体３０１が破線で湾曲して示すように可撓性を有している。このため、可撓導体３００は、スイッチング動作を行う電気的接続部分における位置の移動の吸収、電気的接続部分における振動の吸収、熱による膨張収縮の吸収、あるいは一方の電気接続対象物と他方の電気接続対象物の取り付け位置が多少ずれても対応できるように電気的接続の取り付け位置のフレキシブル化を行う場合に、適用することができる。
【０００４】
この種の可撓導体では、例えば一方の端子部３０２と他方の端子部３０３は、薄板で形成されており、これらの一方の端子部３０２と他方の端子部３０３がそれぞれ積層体３０１の端部を挟んだ状態で、はんだを塗布して固定する形式の物がある。また、一方の端子部３０２と他方の端子部３０３は、リベットを用いてそれぞれ積層体３０１の端部に固定する形式の物もある。
【０００５】
さらに、一方の端子部３０２と他方の端子部３０３は、ＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｓｅｒｔ Ｇａｓ）溶接やＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｅｒｔ Ｇａｓ）溶接、あるいは電子ビーム溶接を用いてそれぞれ積層体３０１の端部に固定することもある。
ところで、積層した金属箔と基材とを摩擦撹拌溶接（ＦＳＷ：Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｓｔｉｒ Ｗｅｌｄｉｎｇ）することが接続する技術が、特許文献１に開示されている。摩擦攪拌溶接とは摩擦攪拌接合とも呼ばれ、先端に突起のある円筒状の工具を回転させながら強い力で押し付けることで突起部を接合させる部材（母材）の接合部に貫入させ、これによって摩擦熱を発生させて母材を軟化させるとともに、工具の回転力によって接合部周辺を塑性流動させて練り混ぜることで複数の部材を一体化させる接合法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１８８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上述したはんだを塗布して固定する可撓導体の場合には、環境問題の観点から鉛フリーのはんだを用いる必要があり、積層体の各薄板同士の接続にははんだが介在することで、電気的抵抗や熱伝達抵抗が増加する。両端部の幅は積層体の幅以上にすることができない。
【０００８】
リベットを用いて固定する可撓導体の場合には、リベットを固定するために、両端子部には新たに補強用の上下の板部材を追加する必要があり、材料費の増加や加工費の増加があり、積層体の各薄板は単に接触しているだけであるので、電気的抵抗や熱伝達抵抗が増加する。両端部の幅は積層体の幅以上にすることができない。
【０００９】
さらに、溶接により固定する可撓導体の場合には、製造時の製品温度が高温になるため、可撓導体が銅により作られていると、製品自体が軟化したり、焼けによる変色が発生する。この変色を取るのに多大な労力が必要になる。
また、溶接部分の通電性能は通常の純銅や純アルミニウムよりも劣る。電子ビーム溶接により固定する可撓導体の場合には、加熱は瞬時であり、軟化部分は少なく焼けも発生しないが、設備の関係上バッチ処理となり生産性において問題になる。
【００１０】
さらに、特許文献１の記載の摩擦撹拌溶接技術を可撓導体の製造に用いて、積層体と端子部の接合部に摩擦撹拌溶接を施すと、摩擦撹拌作用により積層体の薄板がめくれ上がり、健全な接合ができない場合がある。また、可撓導体を実際に使用して積層体が可動すると、端子部付近で積層体の薄板が切れてしまうおそれがあるので、長期にわたって使用できない。
そこで、本発明は上記課題を解消するために、積層体の薄板がめくれ上がるのを防止しながら、積層体が動いた際に薄板が切れてしまう現象を防止でき、長期にわたって使用できる可撓導体および可撓導体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】
【００１１】
上記課題を解消するために、本発明の可撓導体は、複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と、前記積層体の両端部に設けられた端子部と、前記端子部と前記積層体の接合部分に配置されて前記薄板がめくれ上がるのを防止する保護板と、を備え、前記積層体と前記端子部が、摩擦撹拌接合により接合され、前記保護板の端部の前記薄板に面する側に面取り部または逃げ部が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の可撓導体では、前記保護板は、前記端子部の第１面側と前記第１面とは反対の第２面側の内の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする。
本発明の可撓導体では、前記端子部の第１面側の前記保護板は、前記端子部とは別部材であり、前記端子部の第２面側の前記保護板は、前記端子部と一体に形成されていることを特徴とする。
本発明の可撓導体では、前記摩擦撹拌接合は、前記端子部と前記保護板の接合部に沿って形成されていることを特徴とする。また、摩擦攪拌接合部とは、前記摩擦攪拌接合により一体化された部分を意味する。
【００１３】
また、本発明の可撓導体の製造方法は、複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と前記積層体の両端部に設けられた端子部とを接合して可撓導体の製造する製造方法であって、前記積層体と前記端子部との接合部分に、前記薄板がめくれ上がるのを防止する保護板を配置し、前記保護板の端部の前記薄板に面する側には面取り部あるいは逃げ部が形成されており、前記積層体と前記端子部を、摩擦撹拌接合により接合することを特徴とする。
ここでいう面取り部または逃げ部とは保護板の薄板に面する側の端部を曲面形状または斜面形状に加工した部分、あるいは保護板の薄板に面する側が曲面形状または斜面形状になるように折り曲げ加工した部分をあらわす。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、積層体の薄板がめくれ上がるのを防止しながら、積層体が動いた際に薄板が切れてしまう現象を防止でき、長期にわたって使用できる可撓導体および可撓導体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の可撓導体の好ましい実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す可撓導体の一部を省略した側面図である。
【図３】摩擦撹拌接合装置の好ましい例を示す図である。
【図４】摩擦撹拌接合を行う前の状態を示す斜視図である。
【図５】摩擦撹拌接合を開始する状態を示す図である。
【図６】摩擦撹拌接合の途中の状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の別の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の別の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の別の実施形態を示す図である。
【図１０】従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の可撓導体の好ましい実施の形態を示す斜視図である。図２は、図１に示す可撓導体の一部を省略した側面図である。
図１に示す可撓導体１は、積層体１０と、第１端子部１１と第２端子部１２と、第１保護板３１、３２と、第２保護板３３，３４を備えている。
積層体１０は、複数枚の薄板２０を積層することで形成されており、導電性と可撓性を有する。各薄板２０は、帯状の部材であり、導電性を有する金属、例えば銅やアルミニウムにより作られている。
【００１７】
図１に示す第１端子部１１は、積層体１０の第１端部１０Ｂに対して電気的に熱的に機械的に接続して固定されている。第２端子部１２は、積層体１０の第２端部１０Ｃに対して電気的に熱的に機械的に接続して固定されている。第１端子部１１と第２端子部１２は、導電性を有する金属、例えば銅やアルミニウムにより作られている。第１端子部１１と第２端子部１２には、例えばそれぞれ接続対象物に対して取り付けるためのネジ穴１１Ｈ、１２Ｈが、１つ以上形成されている。
【００１８】
図１に示す第１保護板３１，３２は、第１端子部１１の一方の面１１Ｂと他方の面１１Ｃに対してそれぞれ接続されている。同様にして、第２保護板３３，３４は、第２端子部１２の一方の面１２Ｂと他方の面１２Ｃに対してそれぞれ接続されている。第１保護板３１、３２と、第２保護板３３，３４は、第１端子部１１と第２端子部１２と同じ材質であり、導電性を有する金属、例えば銅やアルミニウムにより作られている。
【００１９】
図１と図２に示すように、第１保護板３１は、第１端子部１１の一方の面１１Ｂと積層体１０の第１端部１０Ｂの接合部分４１上に配置されており、接合部分４１付近の積層体１０の薄板２０がめくれ上がるのを防止するための追加部材である。
同様にして、第１保護板３２は、第１端子部１１の他方の面１１Ｃと積層体１０の第１端部１０Ｂの接合部分４２上に配置されており、接合部分４２付近の積層体１０の薄板２０がめくれ上がるのを防止するための追加部材である。
【００２０】
また、図１と図２に示すように、第２保護板３３は、第２端子部１２の一方の面１２Ｂと積層体１０の第２端部１０Ｃの接合部分４３に配置されており、接合部分４３付近の積層体１０の薄板２０がめくれ上がるのを防止するための追加部材である。
同様にして、第２保護板３４は、第２端子部１２の他方の面１２Ｃと積層体１０の第２端部１０Ｃの接合部分４４に配置されており、接合部分４４付近の積層体１０の薄板２０がめくれ上がるのを防止するための追加部材である。
【００２１】
図２に示すように、第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと、第１保護板３１の端部３１Ｂと、積層体１０の第１端部１０Ｂとは、摩擦撹拌接合部分５１により電気的に熱的にしかも機械的に接続して固定されている。第１端子部１１の他方の面１１Ｃの端部１５Ｃと、第１保護板３２の端部３２Ｂと、積層体１０の第１端部１０Ｂとは、摩擦撹拌接合部分５２により電気的に熱的に機械的に接続して固定されている。
【００２２】
図２に示すように、第２端子部１２の一方の面１２Ｂの端部１６Ｂと、第２保護板３３の端部３３Ｂと、積層体１０の第２端部１０Ｃとは、摩擦撹拌接合部分５３により電気的にかつ熱的にしかも機械的に接続して固定されている。第２端子部１２の他方の面１２Ｃの端部１６Ｃと、第２保護板３４の端部３４Ｂと、積層体１０の第２端部１０Ｃとは、摩擦撹拌接合部分５４により電気的にかつ熱的に機械的に接続して固定されている。
【００２３】
図１と図２に示すように、第１保護板３１の内端部には、薄板２０に面する側に曲面部３１Ｒが形成されている。第１保護板３２の内端部には、薄板２０に面する側に曲面部３２Ｒが形成されている。第２保護板３３の内端部には、薄板２０に面する側に曲面部３３Ｒが形成されている。第２保護板３４の内端部には、薄板２０に面する側に曲面部３４Ｒが形成されている。これらの曲面部３１Ｒ〜３４Ｒは、面取り部または逃げ部の一例であり、図２に示すように、例えば１／４円周部分形状である。
【００２４】
図１と図２に示すように、第１保護板３１、３２と第２保護板３３，３４が用いられることにより、次のようなメリットがある。
既に説明したように、第１保護板３１、３２と第２保護板３３，３４は、積層された薄板２０を押さえ付けることで、積層体１０と第１端子部１１の接合部と積層体１０と第２端子部１２の接合部に対して摩擦撹拌溶接を施す際に、積層された薄板２０がめくれ上がるのを防止できる。第１保護板３１、３２と第２保護板３３，３４が積層された薄板２０を押さえ付けるので、複数枚の薄板２０間に微細な空隙が形成されることを防止でき、第１端子部１１と積層体１０の第１端部１０Ｂとの接合部分の品質と、第２端子部１２と積層体１０の第２端部１０Ｃとの接合部分の品質が向上する。
【００２５】
しかも、第１保護板３１、３２と第２保護板３３，３４を使用することで、接合部分の補強となり、可撓導体１を実際に使用して積層体１０が大きく多数回動く場合には、特に製品寿命の向上が図れる。すなわち、既に説明したように、第１保護板３１の内端部と第１保護板３２の内端部と、第２保護板３３の内端部と第２保護板３４の内端部には、それぞれ薄板２０側に向けて曲面部３１Ｒ〜３４Ｒがそれぞれ形成されている。このため、本発明の実施形態では、このように曲面部３１Ｒ〜３４Ｒがそれぞれ形成されているので、これらの内端部が角張っている形状を採用している比較例の場合に比べて、薄板２０にはストレスが加わらず、薄板２０が切れてしまう現象を防止できる。曲面部３１Ｒ〜３４Ｒは、面取り部または逃げ部の一例である。ここで、面取り部とは保護板の薄板に面する側をＲ面またはＣ面に加工、逃げ部とは保護板を薄板に面する側と反対側へ曲面または斜面形状に加工部をあらわす。
【００２６】
図１に示す摩擦撹拌接合部分５１は、回転ツールを回転させながら、被接合材料である第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと、第１保護板３１の端部３１Ｂに対して所定の深さまで挿入して、接合線Ｌに沿ってこの回転ツールを移動することで形成されている。
図１に示す摩擦撹拌接合部分５２は、回転ツールを回転させながら、被接合材料である第１端子部１１の他方の面１１Ｃの端部１５Ｃと、第１保護板３２の端部３２Ｂに対して所定の深さまで挿入して、接合線Ｌに沿ってこの回転ツールを移動することで形成されている。
【００２７】
図１に示す摩擦撹拌接合部分５３は、回転ツールを回転させながら、被接合材料である第２端子部１２の一方の面１２Ｂの端部１６Ｂと、第２保護板３３の端部３３Ｂに対して所定の深さまで挿入して、接合線Ｌに沿ってこの回転ツールを移動することで形成されている。
図１に示す摩擦撹拌接合部分５４は、回転ツールを回転させながら、被接合材料である第２端子部１２の他方の面１２Ｃの端部１６Ｃと、第２保護板３４の端部３４Ｂに対して所定の深さまで挿入して、接合線Ｌに沿ってこの回転ツールを移動することで形成されている。
【００２８】
図１に示すと図２に示すこれらの摩擦撹拌接合部分５１〜５４は、摩擦撹拌接合により得られる。摩擦撹拌接合では、回転ツールの近傍の材料が、回転ツールと被接合材料との間で発生する摩擦熱と加工熱により昇温されて被接合材料が軟化し、この軟化した被接合材料は回転ツールの回転により塑性流動させて練り混ぜることで、回転ツールが通過した後方で固相接合される。
【００２９】
図３は、摩擦撹拌接合装置の好ましい例を示している。
図３に示す摩擦撹拌接合装置１００は、ベース１０１と、ワークテーブル１０２と、ヘッド装置１０３と、コラム１０４と、制御部１０５を有している。
ワークテーブル１０２は、ベース１０１の上に搭載されており、コラム１０４はベース１０１に対してＺ方向に立てて固定されている。コラム１０４は、ヘッド装置１０３とアクチュエータ１０６を保持している。
【００３０】
図３に示すヘッド装置１０３は、回転ツール２００のチャック装置１０７とチャック装置１０７を連続回転させるためのモータ１０８を有している。制御部１０５がモータ１０８に指令を送ることで、モータ１０８はチャック装置１０７の回転ツール２００をＲ方向に連続回転させることができる。
アクチュエータ１０６は、ヘッド装置１０３をＺ方向に沿って昇降させるために設けられており、例えばエアシリンダである。制御部１０５がアクチュエータ１０６に指令を送ることで、チャック装置１０７の回転ツール２００をワークテーブル１０２上の可撓導体１に対して押し付けることができる。
【００３１】
図３に示すワークテーブル１０２は、スライド部１１１とスライド部１１２を有している。モータ１１４の送りネジ１１５が回転することで、スライド部１１１は、レール１１３にガイドされながらＹ方向（図３の紙面左右方向）に沿って直線移動して位置決め可能である。同様にして、モータ１１８の送りネジ１１９が回転することで、スライド部１１２は、レール１１７にガイドされながらスライド部１１１上をＸ方向（図３の紙面垂直方向）に沿って直線移動して位置決め可能である。モータ１１４，１１８は、制御部１０５の指令により動作される。スライド部１１２の搭載面には、ワークである可撓導体１が着脱可能に固定される。
【００３２】
次に、図３と図４〜図７を参照して、図１に示すように、可撓導体１に対して摩擦撹拌接合部分５１〜５４を形成することで、可撓導体１を製造する方法を説明する。
図４と図３に示すように、回転ツール２００は、ショルダ部２０１と、ピン部２０２を有している。ショルダ部２０１は円柱状の金属部材であり、ピン部２０２は、このショルダ部２０１の先端部から突出して形成されている。ピン部２０２の直径はショルダ部２０１の直径よりも小さい。
【００３３】
通常の溶接により接合部分の溶接を行うと、接合部分の金属組織が結晶粒の粗大化により、他の部分よりも強度が低くなる。これに対して、摩擦撹拌接合を用いて接合部分の接合を行うと、接合部分の金属組織は微細結晶組織であるために、接合強度が通常の溶接に比べて大きくなる。しかし、積層された複数枚の薄板２０には、摩擦撹拌接合を施した場合にはめくれ上がる現象が生じるので、健全な接合ができない場合があるので、上述した第１保護板３１、３２と第２保護板３３，３４が接合部分５１〜５４に対して用いられている。
【００３４】
まず、図３に示すワークテーブル１０２のスライド部１１１とスライド部１１２が移動して、可撓導体１が回転ツール２００の下部に位置決めされるとともに、回転ツール２００が下がる。
【００３５】
これにより、図４に示すように、回転ツール２００の中心軸ＣＬが、第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと第１保護板３１の端部３１Ｂの接合線Ｌの端部に位置決めされる。そして、図４から図５（Ａ）と図５（Ｂ）に示すように、回転ツール２００が回転しながらＺ１方向に押し下げられて、例えば回転ツール２００のピン部２０２の先端部２０３が反対側の第２保護板３２側まで達する。
【００３６】
次に、図６に示すように、回転ツール２００は、相対的にＸ１方向に沿って直線移動されることで、回転ツール２００の近傍の材料が、回転ツール２００と第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと第１保護板３１の端部３１Ｂとの間で発生する摩擦熱と加工熱により昇温されて、第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと第１保護板３１の端部３１Ｂが軟化する。
【００３７】
この軟化した第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと第１保護板３１の端部３１Ｂは回転ツール２００の回転により塑性流動させて練り混ぜることで、回転ツール２００が通過した後方で固相部分となって摩擦撹拌接合部分５１が得られる。
このようにして、第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと第１保護板３１の端部３１Ｂと積層体２０が、電気的にかつ熱的にしかも機械的に接合して固定される。このような摩擦撹拌接合部分５１と同様なやりかたで、図１と図２に示す他の摩擦撹拌接合部分５２〜５４も得られる。
【００３８】
次に、本発明の別の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する本発明の別の実施の形態について、図１〜図６に示す実施の形態と同様の箇所には、同じ符号を記してその説明を省略する。
【００３９】
図７は、本発明のさらに別の実施の形態を示す一部を省略した側面図である。
図７に示す実施の形態の可撓導体１Ｂでは、第１端子部１１と第１保護板３１は別部材であるが、第１端子部１１と第１保護板３２は一体物である。同様にして、第２端子部１２と第２保護板３３は別部材であるが、第２端子部１２と第２保護板３４は一体物である。これにより、部品点数を減らすことができ、摩擦撹拌接合部分５１，５３だけを形成すればよいので、作業効率が向上する。
【００４０】
図８は、本発明のさらに別の実施の形態を示す一部を省略した側面図である。
図８に示す可撓導体１Ｃでは、積層体１０がほぼ９０度曲げて配置される。この場合には、第１保護板３１と第２保護板３３には曲面部３１Ｒ、３３Ｒが形成されているが、反対側の第１保護板３２と第２保護板３４には曲面部の形成は不要である。これは、第１保護板３２と第２保護板３４では、薄板２０にストレスが生じにくく切れてしまう現象が生じにくいからである。
【００４１】
本発明の可撓導体は、複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と、積層体の両端部に設けられた端子部と、端子部と積層体の接合部分に配置されて薄板がめくれ上がるのを防止する保護板と、を備え、積層体と端子部が、摩擦撹拌接合により接合され、保護板の端部の薄板に面する側に面取り部または逃げ部が形成されていることを特徴とする。これにより、積層体の薄板がめくれ上がるのを防止しながら、積層体が動いた際に薄板が切れてしまう現象を防止でき、可撓導体は長期にわたって使用できる。
【００４２】
本発明の可撓導体では、保護板は、端子部の第１面側と第１面とは反対の第２面側の内の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする。これにより、積層体の薄板がめくれ上がるのを防止することができる。
【００４３】
本発明の可撓導体では、端子部の第１面側の保護板は、端子部とは別部材であり、端子部の第２面側の保護板は、端子部と一体に形成されていることを特徴とする。これにより、端子部の第２面側の保護板が端子部と一体に形成されていれば、部品点数を減らすことができる。
【００４４】
本発明の可撓導体では、摩擦撹拌接合は、端子部と保護板の接合部に沿って形成されていることを特徴とする。これにより、端子部と保護板と積層体は、摩擦撹拌接合により確実に接合できる。
【００４５】
また、本発明の可撓導体の製造方法は、複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と積層体の両端部に設けられた端子部とを接合して可撓導体の製造する製造方法であって、積層体と端子部との接合部分に、薄板がめくれ上がるのを防止する保護板を配置し、保護板の端部の薄板に面する側には面取り部または逃げ部が形成されており、積層体と端子部を、摩擦撹拌接合により接合することを特徴とする。これにより、積層体の薄板がめくれ上がるのを防止しながら、積層体が動いた際に薄板が切れてしまう現象を防止でき、可撓導体は長期にわたって使用できる。
【００４６】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。
例えば、曲面部３１Ｒ〜３４Ｒは、図２に示すように、例えば１／４円周部分形状であるが、これに限らず他の形状を採用することもでき、特に形状に限定されない。
【００４７】
上述した本発明の実施形態では、面取り部または逃げ部の一例として曲面部３１Ｒ〜３４Ｒが形成されているが、これに限らず、面取り部または逃げ部は、例えば図９（Ａ）と図９（Ｂ）に示すような形状であっても良い。図９（Ａ）の例では、面取り部または逃げ部１３１Ｒ〜１３４Ｒは、２段階の傾斜面を有している。図９（Ｂ）の例では、面取り部または逃げ部２３１Ｒ〜２３４Ｒは、単純な形状の傾斜面になっている。面取り部または逃げ部の形状は、これらの例以外にも、任意の形状が採用でき、特に限定されない。さらに、図９（Ｃ）に示すように、逃げ部３３１Ｒ〜３３４Ｒを設けるようにしても良い。これらの逃げ部３３１Ｒ〜３３４Ｒは、積層体１０の表面から離れる方向に反るようにして形成されている。
【符号の説明】
【００４８】
１ 可撓導体
１０ 積層体
１１ 第１端子部
１２ 第２端子部
２０ 薄板
３１，３２ 第１保護板
３３，３４ 第２保護板
４１，４２，４３，４４ 接合部分
５１，５２，５３，５４ 摩擦撹拌接合部分
３１Ｒ、３２Ｒ、３３Ｒ、３４Ｒ 曲面部（面取りまたは逃げ部の一例）
１００ 摩擦撹拌接合装置
２００ 回転ツール
２０１ ショルダ部
２０２ ピン部
ＣＬ 回転ツールの中心線
Ｌ 接合線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓導体および可撓導体の製造方法に関し、特に複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と、積層体の両端部に設けられた端子部とを接合することで得られる可撓導体および可撓導体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可撓導体はコーペル等とも呼ばれており、図１０に示すように、可撓導体３００は、積層体３０１と、この積層体３０１の両端部に設けられた端子部３０２，３０３とを接合することで得られる。積層体３０１は、複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する。端子部３０２，３０３は、積層体３０１の一端部と他端部にそれぞれ接合されている。
【０００３】
このような可撓導体３００の一方の端子部３０２は一方の電気接続対象物に対して電気的に機械的または熱的に接続され、他方の端子部３０３は他方の電気接続対象物に対して電気的に機械的または熱的に接続される。積層体３０１が破線で湾曲して示すように可撓性を有している。このため、可撓導体３００は、スイッチング動作を行う電気的接続部分における位置の移動の吸収、電気的接続部分における振動の吸収、熱による膨張収縮の吸収、あるいは一方の電気接続対象物と他方の電気接続対象物の取り付け位置が多少ずれても対応できるように電気的接続の取り付け位置のフレキシブル化を行う場合に、適用することができる。
【０００４】
この種の可撓導体では、例えば一方の端子部３０２と他方の端子部３０３は、薄板で形成されており、これらの一方の端子部３０２と他方の端子部３０３がそれぞれ積層体３０１の端部を挟んだ状態で、はんだを塗布して固定する形式の物がある。また、一方の端子部３０２と他方の端子部３０３は、リベットを用いてそれぞれ積層体３０１の端部に固定する形式の物もある。
【０００５】
さらに、一方の端子部３０２と他方の端子部３０３は、ＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｓｅｒｔ Ｇａｓ）溶接やＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｅｒｔ Ｇａｓ）溶接、あるいは電子ビーム溶接を用いてそれぞれ積層体３０１の端部に固定することもある。
ところで、積層した金属箔と基材とを摩擦撹拌溶接（ＦＳＷ：Ｆｒｉｃｔｉｏｎ Ｓｔｉｒ Ｗｅｌｄｉｎｇ）することが接続する技術が、特許文献１に開示されている。摩擦攪拌溶接とは摩擦攪拌接合とも呼ばれ、先端に突起のある円筒状の工具を回転させながら強い力で押し付けることで突起部を接合させる部材（母材）の接合部に貫入させ、これによって摩擦熱を発生させて母材を軟化させるとともに、工具の回転力によって接合部周辺を塑性流動させて練り混ぜることで複数の部材を一体化させる接合法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１８８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上述したはんだを塗布して固定する可撓導体の場合には、環境問題の観点から鉛フリーのはんだを用いる必要があり、積層体の各薄板同士の接続にははんだが介在することで、電気的抵抗や熱伝達抵抗が増加する。両端部の幅は積層体の幅以上にすることができない。
【０００８】
リベットを用いて固定する可撓導体の場合には、リベットを固定するために、両端子部には新たに補強用の上下の板部材を追加する必要があり、材料費の増加や加工費の増加があり、積層体の各薄板は単に接触しているだけであるので、電気的抵抗や熱伝達抵抗が増加する。両端部の幅は積層体の幅以上にすることができない。
【０００９】
さらに、溶接により固定する可撓導体の場合には、製造時の製品温度が高温になるため、可撓導体が銅により作られていると、製品自体が軟化したり、焼けによる変色が発生する。この変色を取るのに多大な労力が必要になる。
また、溶接部分の通電性能は通常の純銅や純アルミニウムよりも劣る。電子ビーム溶接により固定する可撓導体の場合には、加熱は瞬時であり、軟化部分は少なく焼けも発生しないが、設備の関係上バッチ処理となり生産性において問題になる。
【００１０】
さらに、特許文献１の記載の摩擦撹拌溶接技術を可撓導体の製造に用いて、積層体と端子部の接合部に摩擦撹拌溶接を施すと、摩擦撹拌作用により積層体の薄板がめくれ上がり、健全な接合ができない場合がある。また、可撓導体を実際に使用して積層体が可動すると、端子部付近で積層体の薄板が切れてしまうおそれがあるので、長期にわたって使用できない。
そこで、本発明は上記課題を解消するために、積層体の薄板がめくれ上がるのを防止しながら、積層体が動いた際に薄板が切れてしまう現象を防止でき、長期にわたって使用できる可撓導体および可撓導体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】
【００１１】
上記課題を解消するために、本発明の可撓導体は、複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と、前記積層体の両端部に設けられた端子部と、前記端子部と前記積層体の接合部分に配置されて前記薄板がめくれ上がるのを防止する保護板と、を備え、前記積層体と前記端子部が、摩擦撹拌接合により接合され、前記保護板の端部の前記薄板に面する側に面取り部または逃げ部が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の可撓導体では、前記保護板は、前記端子部の第１面側と前記第１面とは反対の第２面側の内の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする。
本発明の可撓導体では、前記端子部の第１面側の前記保護板は、前記端子部とは別部材であり、前記端子部の第２面側の前記保護板は、前記端子部と一体に形成されていることを特徴とする。
本発明の可撓導体では、前記摩擦撹拌接合は、前記端子部と前記保護板の接合部に沿って形成されていることを特徴とする。また、摩擦攪拌接合部とは、前記摩擦攪拌接合により一体化された部分を意味する。
【００１３】
また、本発明の可撓導体の製造方法は、複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と前記積層体の両端部に設けられた端子部とを接合して可撓導体の製造する製造方法であって、前記積層体と前記端子部との接合部分に、前記薄板がめくれ上がるのを防止する保護板を配置し、前記保護板の端部の前記薄板に面する側には面取り部あるいは逃げ部が形成されており、前記積層体と前記端子部を、摩擦撹拌接合により接合することを特徴とする。
ここでいう面取り部または逃げ部とは保護板の薄板に面する側の端部を曲面形状または斜面形状に加工した部分、あるいは保護板の薄板に面する側が曲面形状または斜面形状になるように折り曲げ加工した部分をあらわす。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、積層体の薄板がめくれ上がるのを防止しながら、積層体が動いた際に薄板が切れてしまう現象を防止でき、長期にわたって使用できる可撓導体および可撓導体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の可撓導体の好ましい実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す可撓導体の一部を省略した側面図である。
【図３】摩擦撹拌接合装置の好ましい例を示す図である。
【図４】摩擦撹拌接合を行う前の状態を示す斜視図である。
【図５】摩擦撹拌接合を開始する状態を示す図である。
【図６】摩擦撹拌接合の途中の状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の別の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の別の実施形態を示す図である。
【図９】本発明の別の実施形態を示す図である。
【図１０】従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の可撓導体の好ましい実施の形態を示す斜視図である。図２は、図１に示す可撓導体の一部を省略した側面図である。
図１に示す可撓導体１は、積層体１０と、第１端子部１１と第２端子部１２と、第１保護板３１、３２と、第２保護板３３，３４を備えている。
積層体１０は、複数枚の薄板２０を積層することで形成されており、導電性と可撓性を有する。各薄板２０は、帯状の部材であり、導電性を有する金属、例えば銅やアルミニウムにより作られている。
【００１７】
図１に示す第１端子部１１は、積層体１０の第１端部１０Ｂに対して電気的に熱的に機械的に接続して固定されている。第２端子部１２は、積層体１０の第２端部１０Ｃに対して電気的に熱的に機械的に接続して固定されている。第１端子部１１と第２端子部１２は、導電性を有する金属、例えば銅やアルミニウムにより作られている。第１端子部１１と第２端子部１２には、例えばそれぞれ接続対象物に対して取り付けるためのネジ穴１１Ｈ、１２Ｈが、１つ以上形成されている。
【００１８】
図１に示す第１保護板３１，３２は、第１端子部１１の一方の面１１Ｂと他方の面１１Ｃに対してそれぞれ接続されている。同様にして、第２保護板３３，３４は、第２端子部１２の一方の面１２Ｂと他方の面１２Ｃに対してそれぞれ接続されている。第１保護板３１、３２と、第２保護板３３，３４は、第１端子部１１と第２端子部１２と同じ材質であり、導電性を有する金属、例えば銅やアルミニウムにより作られている。
【００１９】
図１と図２に示すように、第１保護板３１は、第１端子部１１の一方の面１１Ｂと積層体１０の第１端部１０Ｂの接合部分４１上に配置されており、接合部分４１付近の積層体１０の薄板２０がめくれ上がるのを防止するための追加部材である。
同様にして、第１保護板３２は、第１端子部１１の他方の面１１Ｃと積層体１０の第１端部１０Ｂの接合部分４２上に配置されており、接合部分４２付近の積層体１０の薄板２０がめくれ上がるのを防止するための追加部材である。
【００２０】
また、図１と図２に示すように、第２保護板３３は、第２端子部１２の一方の面１２Ｂと積層体１０の第２端部１０Ｃの接合部分４３に配置されており、接合部分４３付近の積層体１０の薄板２０がめくれ上がるのを防止するための追加部材である。
同様にして、第２保護板３４は、第２端子部１２の他方の面１２Ｃと積層体１０の第２端部１０Ｃの接合部分４４に配置されており、接合部分４４付近の積層体１０の薄板２０がめくれ上がるのを防止するための追加部材である。
【００２１】
図２に示すように、第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと、第１保護板３１の端部３１Ｂと、積層体１０の第１端部１０Ｂとは、摩擦撹拌接合部分５１により電気的に熱的にしかも機械的に接続して固定されている。第１端子部１１の他方の面１１Ｃの端部１５Ｃと、第１保護板３２の端部３２Ｂと、積層体１０の第１端部１０Ｂとは、摩擦撹拌接合部分５２により電気的に熱的に機械的に接続して固定されている。
【００２２】
図２に示すように、第２端子部１２の一方の面１２Ｂの端部１６Ｂと、第２保護板３３の端部３３Ｂと、積層体１０の第２端部１０Ｃとは、摩擦撹拌接合部分５３により電気的にかつ熱的にしかも機械的に接続して固定されている。第２端子部１２の他方の面１２Ｃの端部１６Ｃと、第２保護板３４の端部３４Ｂと、積層体１０の第２端部１０Ｃとは、摩擦撹拌接合部分５４により電気的にかつ熱的に機械的に接続して固定されている。
【００２３】
図１と図２に示すように、第１保護板３１の内端部には、薄板２０に面する側に曲面部３１Ｒが形成されている。第１保護板３２の内端部には、薄板２０に面する側に曲面部３２Ｒが形成されている。第２保護板３３の内端部には、薄板２０に面する側に曲面部３３Ｒが形成されている。第２保護板３４の内端部には、薄板２０に面する側に曲面部３４Ｒが形成されている。これらの曲面部３１Ｒ〜３４Ｒは、面取り部または逃げ部の一例であり、図２に示すように、例えば１／４円周部分形状である。
【００２４】
図１と図２に示すように、第１保護板３１、３２と第２保護板３３，３４が用いられることにより、次のようなメリットがある。
既に説明したように、第１保護板３１、３２と第２保護板３３，３４は、積層された薄板２０を押さえ付けることで、積層体１０と第１端子部１１の接合部と積層体１０と第２端子部１２の接合部に対して摩擦撹拌溶接を施す際に、積層された薄板２０がめくれ上がるのを防止できる。第１保護板３１、３２と第２保護板３３，３４が積層された薄板２０を押さえ付けるので、複数枚の薄板２０間に微細な空隙が形成されることを防止でき、第１端子部１１と積層体１０の第１端部１０Ｂとの接合部分の品質と、第２端子部１２と積層体１０の第２端部１０Ｃとの接合部分の品質が向上する。
【００２５】
しかも、第１保護板３１、３２と第２保護板３３，３４を使用することで、接合部分の補強となり、可撓導体１を実際に使用して積層体１０が大きく多数回動く場合には、特に製品寿命の向上が図れる。すなわち、既に説明したように、第１保護板３１の内端部と第１保護板３２の内端部と、第２保護板３３の内端部と第２保護板３４の内端部には、それぞれ薄板２０側に向けて曲面部３１Ｒ〜３４Ｒがそれぞれ形成されている。このため、本発明の実施形態では、このように曲面部３１Ｒ〜３４Ｒがそれぞれ形成されているので、これらの内端部が角張っている形状を採用している比較例の場合に比べて、薄板２０にはストレスが加わらず、薄板２０が切れてしまう現象を防止できる。曲面部３１Ｒ〜３４Ｒは、面取り部または逃げ部の一例である。ここで、面取り部とは保護板の薄板に面する側をＲ面またはＣ面に加工、逃げ部とは保護板を薄板に面する側と反対側へ曲面または斜面形状に加工部をあらわす。
【００２６】
図１に示す摩擦撹拌接合部分５１は、回転ツールを回転させながら、被接合材料である第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと、第１保護板３１の端部３１Ｂに対して所定の深さまで挿入して、接合線Ｌに沿ってこの回転ツールを移動することで形成されている。
図１に示す摩擦撹拌接合部分５２は、回転ツールを回転させながら、被接合材料である第１端子部１１の他方の面１１Ｃの端部１５Ｃと、第１保護板３２の端部３２Ｂに対して所定の深さまで挿入して、接合線Ｌに沿ってこの回転ツールを移動することで形成されている。
【００２７】
図１に示す摩擦撹拌接合部分５３は、回転ツールを回転させながら、被接合材料である第２端子部１２の一方の面１２Ｂの端部１６Ｂと、第２保護板３３の端部３３Ｂに対して所定の深さまで挿入して、接合線Ｌに沿ってこの回転ツールを移動することで形成されている。
図１に示す摩擦撹拌接合部分５４は、回転ツールを回転させながら、被接合材料である第２端子部１２の他方の面１２Ｃの端部１６Ｃと、第２保護板３４の端部３４Ｂに対して所定の深さまで挿入して、接合線Ｌに沿ってこの回転ツールを移動することで形成されている。
【００２８】
図１に示すと図２に示すこれらの摩擦撹拌接合部分５１〜５４は、摩擦撹拌接合により得られる。摩擦撹拌接合では、回転ツールの近傍の材料が、回転ツールと被接合材料との間で発生する摩擦熱と加工熱により昇温されて被接合材料が軟化し、この軟化した被接合材料は回転ツールの回転により塑性流動させて練り混ぜることで、回転ツールが通過した後方で固相接合される。
【００２９】
図３は、摩擦撹拌接合装置の好ましい例を示している。
図３に示す摩擦撹拌接合装置１００は、ベース１０１と、ワークテーブル１０２と、ヘッド装置１０３と、コラム１０４と、制御部１０５を有している。
ワークテーブル１０２は、ベース１０１の上に搭載されており、コラム１０４はベース１０１に対してＺ方向に立てて固定されている。コラム１０４は、ヘッド装置１０３とアクチュエータ１０６を保持している。
【００３０】
図３に示すヘッド装置１０３は、回転ツール２００のチャック装置１０７とチャック装置１０７を連続回転させるためのモータ１０８を有している。制御部１０５がモータ１０８に指令を送ることで、モータ１０８はチャック装置１０７の回転ツール２００をＲ方向に連続回転させることができる。
アクチュエータ１０６は、ヘッド装置１０３をＺ方向に沿って昇降させるために設けられており、例えばエアシリンダである。制御部１０５がアクチュエータ１０６に指令を送ることで、チャック装置１０７の回転ツール２００をワークテーブル１０２上の可撓導体１に対して押し付けることができる。
【００３１】
図３に示すワークテーブル１０２は、スライド部１１１とスライド部１１２を有している。モータ１１４の送りネジ１１５が回転することで、スライド部１１１は、レール１１３にガイドされながらＹ方向（図３の紙面左右方向）に沿って直線移動して位置決め可能である。同様にして、モータ１１８の送りネジ１１９が回転することで、スライド部１１２は、レール１１７にガイドされながらスライド部１１１上をＸ方向（図３の紙面垂直方向）に沿って直線移動して位置決め可能である。モータ１１４，１１８は、制御部１０５の指令により動作される。スライド部１１２の搭載面には、ワークである可撓導体１が着脱可能に固定される。
【００３２】
次に、図３と図４〜図７を参照して、図１に示すように、可撓導体１に対して摩擦撹拌接合部分５１〜５４を形成することで、可撓導体１を製造する方法を説明する。
図４と図３に示すように、回転ツール２００は、ショルダ部２０１と、ピン部２０２を有している。ショルダ部２０１は円柱状の金属部材であり、ピン部２０２は、このショルダ部２０１の先端部から突出して形成されている。ピン部２０２の直径はショルダ部２０１の直径よりも小さい。
【００３３】
通常の溶接により接合部分の溶接を行うと、接合部分の金属組織が結晶粒の粗大化により、他の部分よりも強度が低くなる。これに対して、摩擦撹拌接合を用いて接合部分の接合を行うと、接合部分の金属組織は微細結晶組織であるために、接合強度が通常の溶接に比べて大きくなる。しかし、積層された複数枚の薄板２０には、摩擦撹拌接合を施した場合にはめくれ上がる現象が生じるので、健全な接合ができない場合があるので、上述した第１保護板３１、３２と第２保護板３３，３４が接合部分５１〜５４に対して用いられている。
【００３４】
まず、図３に示すワークテーブル１０２のスライド部１１１とスライド部１１２が移動して、可撓導体１が回転ツール２００の下部に位置決めされるとともに、回転ツール２００が下がる。
【００３５】
これにより、図４に示すように、回転ツール２００の中心軸ＣＬが、第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと第１保護板３１の端部３１Ｂの接合線Ｌの端部に位置決めされる。そして、図４から図５（Ａ）と図５（Ｂ）に示すように、回転ツール２００が回転しながらＺ１方向に押し下げられて、例えば回転ツール２００のピン部２０２の先端部２０３が反対側の第２保護板３２側まで達する。
【００３６】
次に、図６に示すように、回転ツール２００は、相対的にＸ１方向に沿って直線移動されることで、回転ツール２００の近傍の材料が、回転ツール２００と第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと第１保護板３１の端部３１Ｂとの間で発生する摩擦熱と加工熱により昇温されて、第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと第１保護板３１の端部３１Ｂが軟化する。
【００３７】
この軟化した第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと第１保護板３１の端部３１Ｂは回転ツール２００の回転により塑性流動させて練り混ぜることで、回転ツール２００が通過した後方で固相部分となって摩擦撹拌接合部分５１が得られる。
このようにして、第１端子部１１の一方の面１１Ｂの端部１５Ｂと第１保護板３１の端部３１Ｂと積層体２０が、電気的にかつ熱的にしかも機械的に接合して固定される。このような摩擦撹拌接合部分５１と同様なやりかたで、図１と図２に示す他の摩擦撹拌接合部分５２〜５４も得られる。
【００３８】
次に、本発明の別の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する本発明の別の実施の形態について、図１〜図６に示す実施の形態と同様の箇所には、同じ符号を記してその説明を省略する。
【００３９】
図７は、本発明のさらに別の実施の形態を示す一部を省略した側面図である。
図７に示す実施の形態の可撓導体１Ｂでは、第１端子部１１と第１保護板３１は別部材であるが、第１端子部１１と第１保護板３２は一体物である。同様にして、第２端子部１２と第２保護板３３は別部材であるが、第２端子部１２と第２保護板３４は一体物である。これにより、部品点数を減らすことができ、摩擦撹拌接合部分５１，５３だけを形成すればよいので、作業効率が向上する。
【００４０】
図８は、本発明のさらに別の実施の形態を示す一部を省略した側面図である。
図８に示す可撓導体１Ｃでは、積層体１０がほぼ９０度曲げて配置される。この場合には、第１保護板３１と第２保護板３３には曲面部３１Ｒ、３３Ｒが形成されているが、反対側の第１保護板３２と第２保護板３４には曲面部の形成は不要である。これは、第１保護板３２と第２保護板３４では、薄板２０にストレスが生じにくく切れてしまう現象が生じにくいからである。
【００４１】
本発明の可撓導体は、複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と、積層体の両端部に設けられた端子部と、端子部と積層体の接合部分に配置されて薄板がめくれ上がるのを防止する保護板と、を備え、積層体と端子部が、摩擦撹拌接合により接合され、保護板の端部の薄板に面する側に面取り部または逃げ部が形成されていることを特徴とする。これにより、積層体の薄板がめくれ上がるのを防止しながら、積層体が動いた際に薄板が切れてしまう現象を防止でき、可撓導体は長期にわたって使用できる。
【００４２】
本発明の可撓導体では、保護板は、端子部の第１面側と第１面とは反対の第２面側の内の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする。これにより、積層体の薄板がめくれ上がるのを防止することができる。
【００４３】
本発明の可撓導体では、端子部の第１面側の保護板は、端子部とは別部材であり、端子部の第２面側の保護板は、端子部と一体に形成されていることを特徴とする。これにより、端子部の第２面側の保護板が端子部と一体に形成されていれば、部品点数を減らすことができる。
【００４４】
本発明の可撓導体では、摩擦撹拌接合は、端子部と保護板の接合部に沿って形成されていることを特徴とする。これにより、端子部と保護板と積層体は、摩擦撹拌接合により確実に接合できる。
【００４５】
また、本発明の可撓導体の製造方法は、複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と積層体の両端部に設けられた端子部とを接合して可撓導体の製造する製造方法であって、積層体と端子部との接合部分に、薄板がめくれ上がるのを防止する保護板を配置し、保護板の端部の薄板に面する側には面取り部または逃げ部が形成されており、積層体と端子部を、摩擦撹拌接合により接合することを特徴とする。これにより、積層体の薄板がめくれ上がるのを防止しながら、積層体が動いた際に薄板が切れてしまう現象を防止でき、可撓導体は長期にわたって使用できる。
【００４６】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。
例えば、曲面部３１Ｒ〜３４Ｒは、図２に示すように、例えば１／４円周部分形状であるが、これに限らず他の形状を採用することもでき、特に形状に限定されない。
【００４７】
上述した本発明の実施形態では、面取り部または逃げ部の一例として曲面部３１Ｒ〜３４Ｒが形成されているが、これに限らず、面取り部または逃げ部は、例えば図９（Ａ）と図９（Ｂ）に示すような形状であっても良い。図９（Ａ）の例では、面取り部または逃げ部１３１Ｒ〜１３４Ｒは、２段階の傾斜面を有している。図９（Ｂ）の例では、面取り部または逃げ部２３１Ｒ〜２３４Ｒは、単純な形状の傾斜面になっている。面取り部または逃げ部の形状は、これらの例以外にも、任意の形状が採用でき、特に限定されない。さらに、図９（Ｃ）に示すように、逃げ部３３１Ｒ〜３３４Ｒを設けるようにしても良い。これらの逃げ部３３１Ｒ〜３３４Ｒは、積層体１０の表面から離れる方向に反るようにして形成されている。
【符号の説明】
【００４８】
１ 可撓導体
１０ 積層体
１１ 第１端子部
１２ 第２端子部
２０ 薄板
３１，３２ 第１保護板
３３，３４ 第２保護板
４１，４２，４３，４４ 接合部分
５１，５２，５３，５４ 摩擦撹拌接合部分
３１Ｒ、３２Ｒ、３３Ｒ、３４Ｒ 曲面部（面取りまたは逃げ部の一例）
１００ 摩擦撹拌接合装置
２００ 回転ツール
２０１ ショルダ部
２０２ ピン部
ＣＬ 回転ツールの中心線
Ｌ 接合線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と、
前記積層体の両端部に設けられた端子部と、
前記端子部と前記積層体の接合部分に配置されて前記薄板がめくれ上がるのを防止する保護板と、を備え、
前記積層体と前記端子部が、摩擦撹拌接合部により接合され、前記保護板の端部の前記薄板に面する側に面取り部または逃げ部が形成されていることを特徴とする可撓導体。
【請求項２】
前記保護板は、前記端子部の第１面側と前記第１面とは反対の第２面側の内の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の可撓導体。
【請求項３】
前記端子部の第１面側の前記保護板は、前記端子部とは別部材であり、前記端子部の第２面側の前記保護板は、前記端子部と一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可撓導体。
【請求項４】
前記摩擦撹拌接合部は、前記端子部と前記保護板の接合部に沿って形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の可撓導体。
【請求項５】
複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と前記積層体の両端部に設けられた端子部とを接合して可撓導体の製造する製造方法であって、
前記積層体と前記端子部との接合部分に、前記薄板がめくれ上がるのを防止する保護板を配置し、前記保護板の端部の前記薄板に面する側には面取り部または逃げ部が形成されており、前記積層体と前記端子部を、摩擦撹拌接合により接合することを特徴とする可撓導体の製造方法。
【請求項１】
複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と、
前記積層体の両端部に設けられた端子部と、
前記端子部と前記積層体の接合部分に配置されて前記薄板がめくれ上がるのを防止する保護板と、を備え、
前記積層体と前記端子部が、摩擦撹拌接合部により接合され、前記保護板の端部の前記薄板に面する側に面取り部または逃げ部が形成されていることを特徴とする可撓導体。
【請求項２】
前記保護板は、前記端子部の第１面側と前記第１面とは反対の第２面側の内の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の可撓導体。
【請求項３】
前記端子部の第１面側の前記保護板は、前記端子部とは別部材であり、前記端子部の第２面側の前記保護板は、前記端子部と一体に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可撓導体。
【請求項４】
前記摩擦撹拌接合部は、前記端子部と前記保護板の接合部に沿って形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の可撓導体。
【請求項５】
複数枚の薄板を積層して形成され導電性と可撓性を有する積層体と前記積層体の両端部に設けられた端子部とを接合して可撓導体の製造する製造方法であって、
前記積層体と前記端子部との接合部分に、前記薄板がめくれ上がるのを防止する保護板を配置し、前記保護板の端部の前記薄板に面する側には面取り部または逃げ部が形成されており、前記積層体と前記端子部を、摩擦撹拌接合により接合することを特徴とする可撓導体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１６７４２７（Ｐ２０１０−１６７４２７Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０５０４（Ｐ２００９−１０５０４）
【出願日】平成２１年１月２１日（２００９．１．２１）
【出願人】（０００１３９８７２）株式会社井上製作所 (13)
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２１日（２００９．１．２１）
【出願人】（０００１３９８７２）株式会社井上製作所 (13)
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
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