JP2023150131A - 端子及び端子付電線 - Google Patents
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Abstract
【課題】筒状部と導体との間の電気抵抗の増加、及び、延在部と被接続部材との間の電気抵抗の増加を抑制できる端子、及び端子付電線を提供すること。【解決手段】全体が同一のアルミニウム材料から成る端子である。端子は、前記端子における一端側に設けられ、導体が挿入される中空部を有する筒状部と、前記端子における前記一端側とは異なる他端側に設けられ、貫通孔が形成された板状の延在部とを備える。前記延在部のうち、被接続部材と接続する部分はめっき層を備える。前記延在部のビッカース硬度は、前記筒状部のうち、前記延在部の厚さ方向に位置する部分のビッカース硬度よりも大きい。【選択図】図１
Description
本開示は端子及び端子付電線に関する。
端子付電線は、電線と端子とを備える。端子は、電線が備える導体に接続している。導体及び端子の材料は、従来、銅又は銅合金であった。特許文献１に、導体及び端子の材料がアルミニウム材料である端子付電線が開示されている。
端子は筒状部を備える。導体は筒状部に挿入される。筒状部に導体が挿入された状態で筒状部をかしめること（圧縮、圧着等）により、筒状部と導体とが接続される。これにより、筒状部と、挿入された導体との間に応力が作用する。応力は、時間の経過とともに小さくなることがある。導体及び端子の材料がアルミニウム材料である場合、時間の経過とともに応力が小さくなり易い。応力が小さくなると、筒状部と導体との間の接触力が小さくなり、筒状部と導体との間の電気抵抗が増加する。
また、端子は延在部を備える。延在部は、ボルト等により被接続部材に接続する。延在部は、被接続部材と接する部分にめっき層を備える。端子の材料がアルミニウム材料である場合、端子と被接続部材とを高温環境に曝すと、延在部とボルトとの線膨張差によって延在部に応力がかかり、延在部が塑性変形し、めっき層が壊れる。その結果、延在部と被接続部材との間の電気抵抗が増加する。延在部と被接続部材との間の電気抵抗が増加すると、電流を流したとき、端子付電線が発熱する。端子付電線の発熱は、電線断線や接触不良の原因となり得る。
本開示の１つの局面では、筒状部と導体との間の電気抵抗の増加、及び、延在部と被接続部材との間の電気抵抗の増加を抑制できる端子、及び端子付電線を提供することが好ましい。
本開示の１つの局面は、全体が同一のアルミニウム材料から成る端子である。端子は、前記端子における一端側に設けられ、導体が挿入される中空部を有する筒状部と、前記端子における前記一端側とは異なる他端側に設けられ、貫通孔が形成された板状の延在部とを備える。前記延在部のうち、被接続部材と接続する部分はめっき層を備える。前記延在部のビッカース硬度は、前記筒状部のうち、前記延在部の厚さ方向に位置する部分のビッカース硬度よりも大きい。
本開示の１つの局面の端子において、延在部のビッカース硬度は、筒状部のうち、延在部の厚さ方向に位置する部分のビッカース硬度よりも大きい。延在部のビッカース硬度が大きいため、高温環境下でも、延在部と被接続部材との間の電気抵抗が増加し難い。
また、筒状部のうち、延在部の厚さ方向に位置する部分のビッカース硬度が小さいため、導体と筒状部との間に作用する応力が緩和され難く、導体と筒状部との接触力が下がり難く、導体と筒状部との間の電気抵抗が増加し難い。
本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
１．端子５の構成
端子５の構成を、図１、図２、図１５に基づき説明する。図１に示すように、端子５は、筒状部６と延在部８とを備える。筒状部６と延在部８とは一体的に形成されている。筒状部６は、端子５における一端側に設けられている。延在部８は、端子５における前記一端側とは異なる他端側に設けられている。
１．端子５の構成
端子５の構成を、図１、図２、図１５に基づき説明する。図１に示すように、端子５は、筒状部６と延在部８とを備える。筒状部６と延在部８とは一体的に形成されている。筒状部６は、端子５における一端側に設けられている。延在部８は、端子５における前記一端側とは異なる他端側に設けられている。
筒状部６は、例えば、軸方向に直交する断面が円形である筒状の形態を有する。筒状部６は、その内部に中空部７を有する。中空部７に後述する導体３を挿入可能である。筒状部６は、軸方向における端部に開口部６ａを有する。中空部７は、開口部６ａにおいて、筒状部６の外側と連通している。開口部６ａの形状は、例えば、円形である。開口部６ａの直径は、例えば、導体３の外径と同等の大きさ、又は、導体３の外径の９０～９５％程度の大きさである。導体３は、開口部６ａを通り、中空部７に挿入される。導体３を開口部６ａから中空部７に挿入する際、結束バンド等を用い、導体３の外径が筒状部６の内径と同等程度になるまで導体３を圧縮すると、導体３に与えるダメージを少なく、また、スムーズに中空部７に導体３を挿入できる。
延在部８は、例えば、本体部８ａと、ボルト孔９とを備える。本体部８ａの形態は、例えば、板状である。ボルト孔９は、本体部８ａを貫通する貫通孔である。
例えば、図２に示すように、延在部８は、被接続部材１０１と接続する。延在部８の一部と、被接続部材１０１の一部とは重ねられる。被接続部材１０１は、ボルト孔１０３を備える。ボルト孔１０３は、例えば、被接続部材１０１を貫通している。
例えば、図２に示すように、延在部８は、被接続部材１０１と接続する。延在部８の一部と、被接続部材１０１の一部とは重ねられる。被接続部材１０１は、ボルト孔１０３を備える。ボルト孔１０３は、例えば、被接続部材１０１を貫通している。
ボルト孔９の位置と、ボルト孔１０３の位置とを一致させる。例えば、ボルト１０５、ナット１０７、スプリングワッシャー１１０、及び２個のワッシャー１１１を用いて、延在部８を、被接続部材１０１に接続する。ボルト１０５は、ボルト孔９及びボルト孔１０３に差し込まれている。
端子５の全体が、同一のアルミニウム材料により構成される。アルミニウム材料とは、アルミニウムを含む材料である。アルミニウム材料として、純アルミニウム、アルミニウム合金が好ましい。
純アルミニウムは、Ａｌ及び不可避不純物から成る材料である。純アルミニウムとして、例えば、電気用純アルミニウム（ＥＣＡｌ）が挙げられる。アルミニウム合金として、例えば、Ａｌ－Ｆｅ－Ｚｒ等が挙げられる。
Ａｌ－Ｆｅ－Ｚｒは、０．０１～０．１０質量％のＺｒと、０．１質量％以下のＳｉと、０．２～１．０質量％のＦｅと、０．０１質量％以下のＣｕと、０．０１質量％以下のＭｎと、０．０１質量％以下のＭｇと、０．０１質量％以下のＺｎと、０．０１質量％以下のＴｉと、０．０１質量％以下のＶと、を含み、残部がＡｌと不可避不純物とから成るアルミニウム合金である。
端子５は、めっき層を備える。めっき層は、端子５の表面の一部又は全部に形成されている。めっき層は、例えば、延在部８のうち、少なくとも、被接続部材１０１と接する部分に形成されている。めっき層として、例えば、Ｓｎめっき層、Ａｇめっき層等が挙げられる。
延在部８のビッカース硬度は、筒状部６のうち、延在部８の厚さ方向に位置する部分のビッカース硬度より大きい。延在部８のビッカース硬度は、３５ＨＶ０．１以上であることが好ましい。延在部８のビッカース硬度が３５ＨＶ０．１以上である場合、高温環境下でも、延在部８と被接続部材１０１との間の電気抵抗の増加を一層抑制することができる。延在部８のビッカース硬度は、大きい方が好ましく、特に上限は無いが、例えば、６０ＨＶ０．１以下とすることができる。なお、ＨＶ０．１とは、１００ｇｆの荷重で押圧したときのビッカース硬度である。
図１５に示す測定部６ｂは、延在部８の厚さ方向Ｘであって、中空部７の外縁から、径方向に１ｍｍ～２ｍｍ離れた位置にある。この測定部６ｂにおいて、ビッカース硬度の測定を行った。この測定部６ｂは、筒状部６のうち、延在部８の厚さ方向Ｘに位置する部分の一部である。この測定部６ｂのビッカース硬度は３５ＨＶ０．１未満であることが好ましい。測定部６ｂのビッカース硬度が３５ＨＶ０．１未満である場合、導体３と端子５とを接続してから時間が経過しても、導体３と端子５との間の電気抵抗が増加し難い。
２．端子５の製造方法
端子５は、例えば、図３に示す方法で製造できる。Ｓ１では、アルミニウム材料から成る材料２０１を用意する。
端子５は、例えば、図３に示す方法で製造できる。Ｓ１では、アルミニウム材料から成る材料２０１を用意する。
Ｓ２では、丸棒成形を行うことにより、材料２０１から棒材２０３を得る。棒材２０３の直径は、例えば、１６ｍｍである。その後、４００℃で３時間焼鈍する。
Ｓ３では、棒材２０３における一方の先端部に対し冷間鍛造を行うことで、延在部８を形成する。延在部８の板厚は、例えば、５．８ｍｍである。延在部８の軸方向での長さは、例えば、３０ｍｍである。
Ｓ３では、棒材２０３における一方の先端部に対し冷間鍛造を行うことで、延在部８を形成する。延在部８の板厚は、例えば、５．８ｍｍである。延在部８の軸方向での長さは、例えば、３０ｍｍである。
Ｓ４では、Ｓ３の後、焼鈍を行うことなく、ドリルを用いて、開口部６ａ及び中空部７を形成する。その結果、筒状部６が形成される。また、焼鈍を行うことなく、ドリルを用いて、延在部８にボルト孔９を形成する。
Ｓ５では、端子５の表面にめっき層２０５を形成する。めっき層２０５は、例えば、下地と表層との２層を備える。下地は、例えば、Ｃｕの層である。表層は、例えば、Ｓｎの層である。下地の膜厚は、例えば、２μｍである。表層の膜厚は、例えば、８～１３μｍである。めっき層２０５は、例えば、電気めっきにより形成することができる。端子５の中空部７の内面には、めっき層は形成していない。
図３で示す方法で製造された端子５において、延在部８のビッカース硬度は、測定部６ｂのビッカース硬度より大きい。その理由は以下のとおりである。Ｓ３において冷間鍛造を行うことで、延在部８のビッカース硬度は大きくなる。Ｓ３の後、焼鈍を行わないので、延在部８のビッカース硬度は、大きいままで維持される。
一方、棒材２０３のうち、測定部６ｂとなる部分に対しては冷間鍛造時の加工が小さいので、測定部６ｂのビッカース硬度は延在部８に比べて大きくならない。その結果、延在部８のビッカース硬度は、測定部６ｂのビッカース硬度より大きい。
端子５を製造する方法は、以下の別法であってもよい。図３のＳ２において、アルミニウム材料から成るパイプを用意する。Ｓ３において、パイプの一端側をプレス加工する。プレス加工した部分は、パイプの中空部が閉じ、延在部８となる。パイプのうち、プレス加工をしない部分は、筒状部６となる。別法においても、Ｓ３の後、焼鈍は行わない。次に、端子５の表面にめっき層２０５を形成する。端子５の中空部７の内面には、めっき層は形成していない。
別法で製造された端子５においても、延在部８のビッカース硬度は、測定部６ｂのビッカース硬度より大きい。その理由は以下のとおりである。延在部８は、パイプのうち、プレス加工が行われた部分である。延在部８のビッカース硬度は、プレス加工を行うことで大きくなる。プレス加工の後、焼鈍を行わないので、延在部８のビッカース硬度は、大きいままで維持される。
一方、パイプのうち、筒状部６となる部分に対してはプレス加工を行わないので、測定部６ｂのビッカース硬度は大きくならない。その結果、延在部８のビッカース硬度は、測定部６ｂのビッカース硬度より大きい。
３．端子付電線１の構成
端子付電線１の構成を、図１に基づき説明する。端子付電線１は、図１に示すように、電線２と端子５とを備えている。
端子付電線１の構成を、図１に基づき説明する。端子付電線１は、図１に示すように、電線２と端子５とを備えている。
電線２は、いわゆる絶縁電線である。電線２は、導体３と、絶縁層４とを備えている。絶縁層４は、導体３を被覆する。電線２の端部において、導体３は露出している。導体３のうち、露出している部分を露出部３ａとする。露出部３ａの一部又は全部は、中空部７内に挿入される。
導体３は、電線２の芯線である。導体３として、例えば、金属線、又は、複数の金属素線を撚り合わせた撚り線が挙げられる。導体３を構成する金属材料として、例えば、アルミニウム材料等が挙げられる。アルミニウム材料として、例えば、純アルミニウム、アルミニウム合金が挙げられる。純アルミニウムとして、例えば、電気用純アルミニウム（ＥＣＡｌ）が挙げられる。
アルミニウム合金として、例えば、以下のＡｌ－Ｚｒ、Ａｌ－Ｆｅ－Ｚｒ等が挙げられる。Ａｌ－Ｚｒは、０．０３～１．５質量％のＺｒと、０．１～１．０質量％のＦｅ及びＳｉと、を含み、残部がＡｌと不可避不純物からなる化学組成を有するアルミニウム合金である。
Ａｌ－Ｚｒの組成において、「０．１～１．０質量％のＦｅ及びＳｉ」とは、以下の意味を有する。Ａｌ－ＺｒがＦｅ及びＳｉの両方を含有する場合は、Ｆｅ及びＳｉの合計濃度が０．１～１．０質量％である。Ａｌ－ＺｒがＦｅを含有し、Ｓｉを含有しない場合は、Ｆｅの濃度が０．１～１．０質量％である。Ａｌ－ＺｒがＳｉを含有し、Ｆｅを含有しない場合は、Ｓｉの濃度が０．１～１．０質量％である。なお、ここでの「含有しない」とは、例えば、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析で、検出限界以下であることを意味する。
絶縁層４は絶縁材料から形成されている。絶縁層４は、導体３を被覆する。絶縁層４の材料として、例えば、フッ素系樹脂、オレフィン系樹脂、及びシリコーン系樹脂等が挙げられる。絶縁層４は、露出部３ａを除き、電線２の長さ方向の全体にわたって設けられている。
導体３の材料の引張強度は、端子５の材料の引張強度より大きいことが好ましい。導体３の材料の引張強度は、端子５の材料の引張強度よりも、２０ＭＰａ以上大きいことが好ましい。
例えば、導体３の材料をＡｌ－Ｆｅ－Ｚｒとし、端子５の材料をＥＣＡｌとすることができる。この場合、導体３の材料の引張強度は、端子５の材料の引張強度よりも、約２４ＭＰａ以上大きい。
例えば、導体３の材料をＡｌ－Ｚｒとし、端子５の材料をＥＣＡｌとすることができる。この場合、導体３の材料の引張強度は、端子５の材料の引張強度よりも、約４６ＭＰａ以上大きい。
例えば、導体３の材料の組成と、端子５の材料の組成とを同じとすることができる。この場合、製造工程中の熱処理や加工度等を調整することで、導体３の材料の引張強度を、端子５の材料の引張強度よりも大きくすることが好ましい。
導体３の材料のビッカース硬度は、端子５の材料のビッカース硬度より大きいことが好ましい。導体３の材料のビッカース硬度が端子５の材料のビッカース硬度より大きい場合、筒状部６と導体３との間に作用する応力が緩和され難く、筒状部６と導体３との間の電気抵抗が増加し難い。
端子付電線１は、例えば、ビル、風力発電機、鉄道車両や自動車等に用いられる配線材として用いることができる。
４．端子付電線１の製造方法
端子付電線１は、例えば、以下の方法で製造できる。
４．端子付電線１の製造方法
端子付電線１は、例えば、以下の方法で製造できる。
（４－１）準備工程
電線２と、端子５とを準備する。例えば、導体３と端子５とは、ともにアルミニウム材料から成る。次に、図４に示すように、中空部７内に露出部３ａの一部を挿入する。
電線２と、端子５とを準備する。例えば、導体３と端子５とは、ともにアルミニウム材料から成る。次に、図４に示すように、中空部７内に露出部３ａの一部を挿入する。
例えば、露出部３ａに導電粒子入りのコンパウンドを塗布してから、露出部３ａを中空部７に挿入することができる。また、中空部７に導電粒子入りのコンパウンドを塗布又は充填してから、露出部３ａを中空部７に挿入してもよい。導電粒子入りのコンパウンドは、例えば、導電粒子と、フッ素系油とを含む。導電粒子として、例えば、Ｎｉ－Ｐから成る導電粒子、Ｎｉ－Ｂから成る導電粒子、及びこれらの混合物等が挙げられる。
（４－２）圧縮・接続工程
次に、図５Ａに示すように、中空部７内に露出部３ａを挿入した状態で、筒状部６にある圧縮部位Ｐ１を圧縮して、圧縮部１０を形成する。次に、図５Ｂに示すように、筒状部６にある圧縮部位Ｐ３を圧縮して、圧縮部１２を形成する。最後に、図５Ｃに示すように、筒状部６にある圧縮部位Ｐ２を圧縮して、圧縮部１１を形成する。
次に、図５Ａに示すように、中空部７内に露出部３ａを挿入した状態で、筒状部６にある圧縮部位Ｐ１を圧縮して、圧縮部１０を形成する。次に、図５Ｂに示すように、筒状部６にある圧縮部位Ｐ３を圧縮して、圧縮部１２を形成する。最後に、図５Ｃに示すように、筒状部６にある圧縮部位Ｐ２を圧縮して、圧縮部１１を形成する。
露出部３ａの軸方向において、圧縮部１０、１１、１２は、圧縮部１０、圧縮部１１、圧縮部１２の順に、位置をずらして重ならないように並んでいる。露出部３ａの軸方向において、圧縮部１０は、圧縮部１１、１２よりも、延在部８の側にある。圧縮部１０、１１、１２を形成することで、端子５は導体３に接続する。なお、圧縮部１０、１１、１２は、一部重なるように形成されていてもよい。
例えば、圧縮冶具を用い、圧縮部位Ｐ１～Ｐ３において、筒状部６の周方向の全周にわたって所定の圧力を加えることで、圧縮部１０、１１、１２を形成することができる。圧縮部１０、１１、１２は、圧縮変形（塑性変形）している。露出部３ａの軸方向に直交する断面において、圧縮部１０、１１、１２の形状は、例えば、６角形である。
また、圧縮部位Ｐ１～Ｐ３において、一方から所定の圧力を加え、圧着してもよい。なお、圧縮すること、及び圧着することは、かしめることに対応する。
５．端子５及び端子付電線１が奏する効果
（５－１）延在部８のビッカース硬度は、測定部６ｂのビッカース硬度よりも大きい。延在部８のビッカース硬度が大きいため、高温環境下でも、延在部８と被接続部材１０１との間の電気抵抗が増加し難い。
５．端子５及び端子付電線１が奏する効果
（５－１）延在部８のビッカース硬度は、測定部６ｂのビッカース硬度よりも大きい。延在部８のビッカース硬度が大きいため、高温環境下でも、延在部８と被接続部材１０１との間の電気抵抗が増加し難い。
また、測定部６ｂのビッカース硬度が小さいため、導体３と筒状部６との間に作用する応力が緩和され難く、導体３と筒状部６との接触力が下がり難く、導体３と筒状部６との間の電気抵抗が増加し難い。
（５－２）延在部８のビッカース硬度は３５ＨＶ０．１以上である。そのため、高温環境下でも、延在部８と被接続部材１０１との間の電気抵抗の増加を一層抑制することができる。
また、測定部６ｂのビッカース硬度は３５ＨＶ０．１未満である。そのため、導体３と筒状部６との間の電気抵抗の増加を一層抑制することができる。
６．実験例１
（６－１）板材１０８の製造
図６に示す板材１０８を用意した。板材１０８には３種類がある。３種類の板材１０８において、めっき層を除く部分の材料は、それぞれ、ＥＣＡｌ（０）、Ａｌ－Ｆｅ－Ｚｒ（０）、及びＡｌ―Ｚｒ（Ｔ５）である。(０)と(Ｔ５)とはそれぞれアルミの質別記号である。（０）は、完全に焼きなまし処理をして軟化させたものである。（Ｔ５）は、高温加工で冷却後、人工時効処理したものである。
６．実験例１
（６－１）板材１０８の製造
図６に示す板材１０８を用意した。板材１０８には３種類がある。３種類の板材１０８において、めっき層を除く部分の材料は、それぞれ、ＥＣＡｌ（０）、Ａｌ－Ｆｅ－Ｚｒ（０）、及びＡｌ―Ｚｒ（Ｔ５）である。(０)と(Ｔ５)とはそれぞれアルミの質別記号である。（０）は、完全に焼きなまし処理をして軟化させたものである。（Ｔ５）は、高温加工で冷却後、人工時効処理したものである。
板材１０８は、延在部８を模擬するものである。板材１０８は、延在部８と同様に、ボルト孔９を備える。板材１０８は、表面にめっき層を備える。めっき層は、下地であるＣｕめっき層と、Ｓｎめっき層とから構成される。Ｃｕめっき層の厚さは２μｍである。Ｓｎめっき層の厚さは８～１３μｍである。
（６－２）ビッカース硬度の測定
３種類の板材１０８のそれぞれについて、以下の方法でビッカース硬度を測定した。板材１０８を、図７に示す切断面１０９で切断した。切断面１０９は、板材１０８の主面と平行な切断面である。切断面１０９は、板材１０８の厚さ方向における中心を通る。切断面１０９を研磨してから、切断面１０９のうち、図８に示す１～６の測定場所で、ビッカース硬度を測定した。ビッカース硬度の測定方法は、ＪＩＳ Ｚ ２２４４：２００９に規定された方法であった。ビッカース硬度の測定条件は、加重：１００ｇｆ、押込時間：１５秒であった。
３種類の板材１０８のそれぞれについて、以下の方法でビッカース硬度を測定した。板材１０８を、図７に示す切断面１０９で切断した。切断面１０９は、板材１０８の主面と平行な切断面である。切断面１０９は、板材１０８の厚さ方向における中心を通る。切断面１０９を研磨してから、切断面１０９のうち、図８に示す１～６の測定場所で、ビッカース硬度を測定した。ビッカース硬度の測定方法は、ＪＩＳ Ｚ ２２４４：２００９に規定された方法であった。ビッカース硬度の測定条件は、加重：１００ｇｆ、押込時間：１５秒であった。
測定位置１～６は、ボルト孔９の周囲にある。測定位置１～６は、格子状に配置されている。一方の方向において、測定位置同士の間隔は５ｍｍである。前記一方とは直交する方向において、測定位置同士の間隔は９ｍｍである。ビッカース硬度の測定結果を図１０に示す。
（６－３）電気抵抗増加量の測定
３種類の板材１０８のそれぞれについて、以下の方法で電気抵抗増加量を測定した。図６に示すように、板材１０８を、被接続部材１０１と接続した。被接続部材１０１は、板材１０８と同一組成、同一条件で作製された部材であった。板材１０８の一部と、被接続部材１０１の一部とは重ねられた。被接続部材１０１は、被接続部材１０１を貫通するボルト孔１０３を備えていた。ボルト孔９の位置と、ボルト孔１０３の位置とを一致させた。ボルト１０５、ナット１０７、スプリングワッシャー１１０、及び２個のワッシャー１１１を用いて、板材１０８を、被接続部材１０１に接続した。ボルト１０５は、ボルト孔９及びボルト孔１０３に差し込まれた。トルクレンチを用い、締付トルクが４５Ｎ・ｍとなるように、ボルト１０５とナット１０７とを締め付けた。
３種類の板材１０８のそれぞれについて、以下の方法で電気抵抗増加量を測定した。図６に示すように、板材１０８を、被接続部材１０１と接続した。被接続部材１０１は、板材１０８と同一組成、同一条件で作製された部材であった。板材１０８の一部と、被接続部材１０１の一部とは重ねられた。被接続部材１０１は、被接続部材１０１を貫通するボルト孔１０３を備えていた。ボルト孔９の位置と、ボルト孔１０３の位置とを一致させた。ボルト１０５、ナット１０７、スプリングワッシャー１１０、及び２個のワッシャー１１１を用いて、板材１０８を、被接続部材１０１に接続した。ボルト１０５は、ボルト孔９及びボルト孔１０３に差し込まれた。トルクレンチを用い、締付トルクが４５Ｎ・ｍとなるように、ボルト１０５とナット１０７とを締め付けた。
次に、板材１０８と被接続部材１０１との間の電気抵抗Ｒ１を室温下で測定した。次に、板材１０８と被接続部材１０１とを恒温槽に収容し、恒温槽内の温度を、図９に示すヒートサイクルを３００サイクル繰り返すように変化させた。１つのヒートサイクルは、恒温槽内の目標温度を１２０℃に設定した状態で２．５時間収容する区間と、恒温槽内の目標温度を－２０℃に設定した状態で３時間収容する区間とから成る。１つのヒートサイクルにおいて、恒温槽内の温度が１２０℃となる時間が１５分以上となるようにし、―２０℃となる時間が１５分以上となるようにした。
３００サイクルの終了後、板材１０８と被接続部材１０１との温度を室温に戻し、板材１０８と被接続部材１０１との間の電気抵抗Ｒ２を測定した。Ｒ２からＲ１を差し引いた値を電気抵抗増加量とした。電気抵抗増加量を図１１に示す。電気抵抗増加量の単位はμΩである。
図１０に示す各板材１０８のビッカース硬度（６点で測定した値の平均値）と、図１１に示す各板材１０８の電気抵抗増加量（２点で測定した値の平均値）との関係を図１２に示す。ビッカース硬度が大きいほど、電気抵抗増加量は小さかった。
７．実験例２
（７－１）端子５Ａ、５Ｒの製造
図３のＳ１～Ｓ５に示す工程により、端子５Ａを製造した。めっき層２０５を除けば、端子５Ａの材料はＥＣＡｌであった。棒材２０３の直径は１６ｍｍであった。延在部８の板厚は５．８ｍｍであった。延在部８の軸方向での長さは３０ｍｍであった。めっき層２０５は、中空部７を除く全表面に形成された。めっき層２０５は、下地であるＣｕの層と、Ｓｎの層とから成るものであった。下地の膜厚は２μｍであった。Ｓｎの層の膜厚は８～１３μｍであった。
７．実験例２
（７－１）端子５Ａ、５Ｒの製造
図３のＳ１～Ｓ５に示す工程により、端子５Ａを製造した。めっき層２０５を除けば、端子５Ａの材料はＥＣＡｌであった。棒材２０３の直径は１６ｍｍであった。延在部８の板厚は５．８ｍｍであった。延在部８の軸方向での長さは３０ｍｍであった。めっき層２０５は、中空部７を除く全表面に形成された。めっき層２０５は、下地であるＣｕの層と、Ｓｎの層とから成るものであった。下地の膜厚は２μｍであった。Ｓｎの層の膜厚は８～１３μｍであった。
基本的には端子５Ａの製造方法と同様にして、端子５Ｒを製造した。ただし、端子５Ｒの製造方法では、Ｓ３の工程の後、４００℃で３時間の焼鈍を行ってから、Ｓ４の工程を行った。
（７－２）ビッカース硬度の測定
端子５Ａ、５Ｒのそれぞれについて、ビッカース硬度を測定した。ビッカース硬度の測定方法は実験例１と同様であった。図１３に示すように、切断面３０１、３０３、３０５において端子５Ａ、５Ｒを切断し、切断面３０１、３０３、３０５を研磨した。切断面３０１は延在部８の断面である。切断面３０１は、延在部８の厚さ方向と直交する。切断面３０１は、延在部８の厚さ方向における中心を通る。
端子５Ａ、５Ｒのそれぞれについて、ビッカース硬度を測定した。ビッカース硬度の測定方法は実験例１と同様であった。図１３に示すように、切断面３０１、３０３、３０５において端子５Ａ、５Ｒを切断し、切断面３０１、３０３、３０５を研磨した。切断面３０１は延在部８の断面である。切断面３０１は、延在部８の厚さ方向と直交する。切断面３０１は、延在部８の厚さ方向における中心を通る。
切断面３０３、３０５は筒状部６の切断面である。切断面３０３、３０５は筒状部６の軸方向と直交する。切断面３０３は、筒状部６の軸方向において、開口部６ａからの距離が３０ｍｍの位置にある。切断面３０５は、筒状部６の軸方向において、開口部６ａからの距離が１０ｍｍの位置にある。
切断面３０１のうち、図１４に示す１～１２の測定場所で、ビッカース硬度を測定した。測定位置１～１２は、ボルト孔９の周囲にある。測定位置１～１２は、格子状に配置されている。一方の方向において、測定位置同士の間隔は５ｍｍである。前記一方とは直交する方向において、測定位置同士の間隔は９ｍｍである。
切断面３０３のうち、図１５に示す１３～１６の測定場所で、ビッカース硬度を測定した。測定位置１３、１５は、中空部７の外縁から、径方向に１ｍｍ離れている。測定位置１４、１６は、中空部７の外縁から、径方向に２ｍｍ離れている。測定場所１３、１４は、筒状部６のうち、延在部８の厚さ方向Ｘにおける測定部６ｂにある。
切断面３０５のうち、図１５に示す１７～２０の測定場所で、ビッカース硬度を測定した。測定位置１７、１９は、中空部７の外縁から、径方向に１ｍｍ離れている。測定位置１８、２０は、中空部７の外縁から、径方向に２ｍｍ離れている。測定場所１７～１８は、筒状部６のうち、延在部８の厚さ方向Ｘにおける測定部６ｂにある。
ビッカース硬度の測定結果を図１６に示す。図１６における「筒状部上下」とは、測定位置１３、１４、１７、１８でのビッカース硬度の平均値である。図１６における「筒状部左右」とは、測定位置１５、１６、１９、２０でのビッカース硬度の平均値である。
（７－３）電気抵抗増加量の測定
端子５Ａ、５Ｒのそれぞれについて、以下の方法で電気抵抗増加量を測定した。図２に示すように、端子５Ａ、５Ｒの延在部８を、被接続部材１０１と接続した。被接続部材１０１は、端子５Ａ、５Ｒと同一組成、同一条件で作製された部材であった。延在部８の一部と、被接続部材１０１の一部とは重ねられた。延在部８のうち、被接続部材１０１と接する部分にはめっき層２０５が形成されていた。
端子５Ａ、５Ｒのそれぞれについて、以下の方法で電気抵抗増加量を測定した。図２に示すように、端子５Ａ、５Ｒの延在部８を、被接続部材１０１と接続した。被接続部材１０１は、端子５Ａ、５Ｒと同一組成、同一条件で作製された部材であった。延在部８の一部と、被接続部材１０１の一部とは重ねられた。延在部８のうち、被接続部材１０１と接する部分にはめっき層２０５が形成されていた。
被接続部材１０１は、被接続部材１０１を貫通するボルト孔１０３を備えていた。ボルト孔９の位置と、ボルト孔１０３の位置とを一致させた。ボルト１０５、ナット１０７、スプリングワッシャー１１０、及び２個のワッシャー１１１を用いて、延在部８を、被接続部材１０１に接続した。ボルト１０５は、ボルト孔９及びボルト孔１０３に差し込まれた。トルクレンチを用い、締付トルクが４５Ｎ・ｍとなるように、ボルト１０５とナット１０７とを締め付けた。
次に、延在部８と被接続部材１０１との間の電気抵抗Ｒ１を室温下で測定した。次に、延在部８と被接続部材１０１とを恒温槽に収容し、恒温槽内の温度を、図９に示すヒートサイクルを３００サイクル繰り返すように変化させた。１つのヒートサイクルは、恒温槽内の目標温度を１２０℃に設定した状態で２．５時間収容する区間と、恒温槽内の目標温度を－２０℃に設定した状態で３時間収容する区間とから成る。１つのヒートサイクルにおいて、恒温槽内の温度が１２０℃となる時間が１５分以上となるようにし、―２０℃となる時間が１５分以上となるようにした。
３００サイクルの終了後、延在部８と被接続部材１０１との温度を室温に戻し、延在部８と被接続部材１０１との間の電気抵抗Ｒ２を測定した。Ｒ２からＲ１を差し引いた値を電気抵抗増加量とした。電気抵抗増加量を図１７に示す。電気抵抗増加量の単位はμΩである。電気抵抗増加量の測定は、ｎ数を２として行った。
実験例２におけるビッカース硬度と電気抵抗増加量との関係を図１８に示す。ビッカース硬度は、図１６に示す延在部８にある１２点で測定した値の平均値であり、電気抵抗増加量は、図１７に示す２点で測定した値の平均値である。ビッカース硬度が大きいほど、電気抵抗増加量は小さかった。実験例１、２におけるビッカース硬度と電気抵抗増加量との関係を図１９に示す。図１９は、図１２と図１８の結果をまとめてプロットしたものである。ビッカース硬度が大きいほど、電気抵抗増加量は小さかった。
８．他の実施形態
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
（８－１）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。
（８－２）上述した端子付電線の他、端子付電線を構成要素とする製品、端子の製造方法、端子付電線の製造方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。
１…端子付電線、２…電線、３…導体、３ａ…露出部、４…絶縁層、５、５Ａ、５Ｒ…端子、６…筒状部、６ａ…開口部、６ｂ…測定部、７…中空部、８…延在部、８ａ…本体部、９…ボルト孔、１０、１１、１２…圧縮部、１０１…被接続部材、１０３…ボルト孔、１０５、１０７…ボルト、１０８…板材、１０９…切断面、１１０…スプリングワッシャー、１１１…ワッシャー、２０１…材料、２０３…棒材、２０５…めっき層、３０１、３０３、３０５…切断面、Ｐ１～Ｐ３…圧縮部位
Claims (3)
- 全体が同一のアルミニウム材料から成る端子であって、
前記端子における一端側に設けられ、導体が挿入される中空部を有する筒状部と、
前記端子における前記一端側とは異なる他端側に設けられ、貫通孔が形成された板状の延在部と、
を備え、
前記延在部のうち、被接続部材と接続する部分はめっき層を備え、
前記延在部のビッカース硬度は、前記筒状部のうち、前記延在部の厚さ方向に位置する部分のビッカース硬度よりも大きい、
端子。 - 請求項１に記載の端子であって、
前記延在部のビッカース硬度は３５ＨＶ０．１以上であり、
前記筒状部のうち、前記延在部の厚さ方向に位置する部分のビッカース硬度は３５ＨＶ０．１未満である、
端子。 - アルミニウム材料から成る前記導体、及び前記導体を被覆する絶縁層を含む電線と、
前記電線と接続した請求項１又は２に記載の端子と、
を備える、
端子付電線。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022059076A JP2023150131A (ja) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | 端子及び端子付電線 |
| CN202310125642.3A CN116895959A (zh) | 2022-03-31 | 2023-02-15 | 端子和带端子电线 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022059076A JP2023150131A (ja) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | 端子及び端子付電線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023150131A true JP2023150131A (ja) | 2023-10-16 |
Family
ID=88309846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022059076A Pending JP2023150131A (ja) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | 端子及び端子付電線 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023150131A (ja) |
| CN (1) | CN116895959A (ja) |
-
2022
- 2022-03-31 JP JP2022059076A patent/JP2023150131A/ja active Pending
-
2023
- 2023-02-15 CN CN202310125642.3A patent/CN116895959A/zh active Pending
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116895959A (zh) | 2023-10-17 |
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