JP7303233B2 - 締結構造、アルミニウム配索材及び締結構造の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、締結構造、アルミニウム配索材及び締結構造の製造方法に関する。
アルミニウムは軽量で電気伝導の良好な金属であり、また比較的安価なため、電線やバスバー、電極等に多く使用されている。しかしながら、アルミニウム表面には酸化皮膜が形成されるため、加圧接触の場合、金や銀のような貴金属の他、銅やニッケルにおける接触抵抗は一般に数μΩ～数１０μΩ程度であるのに対し、アルミニウムの接触抵抗は１００μΩ以上と一桁以上高抵抗である。
ボルト締結において被締結部材としてアルミニウム製のバスバーを使用する際、アルミニウムの接触抵抗を低減させるために表面処理（めっき加工や表面粗さ制御）が施される。特許文献１のように、アルミニウムやアルミニウム合金製の電気部材に加圧接触されて電気的に接続される導電部材について、電気部材との接触面に、バリアメタルや合金層を介して錫めっき層を形成することで接触抵抗を低減することが開示されている。
しかしながら、このようなアルミニウムの接触抵抗を低減させる方法では、めっき加工プロセスが繁雑であり、製造コストが増大するという問題がある。
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、ボルト締結において被締結部材としてアルミニウムを使用する場合でも、めっき加工等の表面処理を施すことなく、アルミニウムの接触抵抗を低減することが可能な締結構造、アルミニウム配索材及び締結構造の製造方法を提供することにある。
本発明の態様に係る締結構造は、ボルトを含む締結部材と、締結部材に締結固定される複数の被締結部材と、を備えている。ボルトは純アルミニウム又はアルミニウム合金を含み、複数の被締結部材のうちの少なくとも１つの部材は純アルミニウム又はアルミニウム合金を含み、ボルトのねじ部の純アルミニウム又はアルミニウム合金は少なくとも１つの被締結部材の純アルミニウム又はアルミニウム合金と直接接している。
本発明の態様に係る締結構造の製造方法は、複数の被締結部材を、ボルトを含む締結部材で締結固定する締結構造の製造方法である。ボルトの頭部座面における応力が６ＭＰａ以上６５０ＭＰａ以下、かつ、ねじ軸の断面における応力が２７ＭＰａ以上６５０ＭＰａ以下となるように複数の被締結部材を、締結部材で締結固定する工程を含み、ボルトは純アルミニウム又はアルミニウム合金を含み、複数の被締結部材のうちの少なくとも１つの部材は純アルミニウム又はアルミニウム合金を含む。
本発明によれば、ボルト締結において被締結部材としてアルミニウムを使用する場合でも、めっき加工等の表面処理を施すことなく、アルミニウムの接触抵抗を低減することが可能な締結構造、アルミニウム配索材及び締結構造の製造方法を提供することができる。
以下、図面を用いて本実施形態に係る締結構造について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
図１は本実施形態に係る締結構造である。締結構造は、ボルト２０を含む締結部材と、締結部材に締結固定される複数の被締結部材とを備える。締結部材はボルト２０を含み、ボルト２０は純アルミニウム又はアルミニウム合金を含む。
ボルト２０に含まれるアルミニウム合金は、アルミニウム地金等の原料アルミニウムに、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｎ及びＴｉからなる群より選択される少なくとも一種の元素を含んでいてもよい。アルミニウム合金は、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｎ及びＴｉからなる群より選択される少なくとも一種の元素を含み、残部がアルミニウム及び不可避不純物であってもよい。
アルミニウム地金としては、純度９９．７質量％以上の純アルミニウムを用いることが好ましい。なお、本実施形態では、アルミニウム地金としては、日本産業規格ＪＩＳ Ｈ２１０２：２０１１（アルミニウム地金）に規定される純アルミニウム地金のうち、純度９９．７質量％の１種アルミニウム地金、純度９９．８５質量％以上の特２種アルミニウム地金、及び純度９９．９０質量％以上の特１種アルミニウム地金等が挙げられる。本実施形態では、アルミニウム地金として、特１種、特２種のような高価で高純度のものばかりではなく、比較的安価な１種アルミニウム地金を用いることができる。
Ｓｉはアルミニウム合金中に０．１質量％以上、１．２質量％未満含まれ、０．３～０．７質量％含まれることが好ましい。Ｆｅはアルミニウム合金中に０．１質量％以上、１．７質量％未満含まれ、０．４～０．７質量％含まれることが好ましい。
Ｃｕはアルミニウム合金中に０．０４～７質量％含まれ、０．１～２．６質量％含まれることが好ましい。Ｍｎはアルミニウム合金中に０．０３～０．８質量％含まれ、０．０３～０．１質量％含まれることが好ましい。Ｍｇはアルミニウム合金中に０．０３～４．５質量％含まれ、０．３５～０．８質量％含まれることが好ましい。Ｃｒはアルミニウム合金中に０．０３～０．３５質量％含まれ、０．０３～０．１質量％含まれることが好ましい。Ｚｎはアルミニウム合金中に０．０４～７．０質量％含まれ、０．１～０．２５質量％含まれることが好ましい。Ｔｉはアルミニウム合金中に０．００～０．２質量％含まれ、０．００～０．１質量％含まれることが好ましい。
アルミニウムには、極微量の不可避不純物を含んでいてもよい。アルミニウムに含まれる可能性がある不可避不純物としては、ニッケル（Ｎｉ）、ルビジウム（Ｐｂ）、スズ（Ｓｎ）、バナジウム（Ｖ）、ガリウム（Ｇａ）、ホウ素（Ｂ）、ナトリウム（Ｎａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等が挙げられる。これらは本実施形態の効果を阻害せず、本実施形態のアルミニウム合金の特性に格別な影響を与えない範囲で不可避的に含まれるものである。そして、使用するアルミニウム地金に予め含有されている元素も、不可避不純物に含まれる。不可避不純物の量は、アルミニウム合金中に合計で０．０７質量％以下であることが好ましく、０．０５質量％以下であることがより好ましい。
締結部材としてボルト２０のみを使用する場合でも締結構造を構成することができるが、後述の酸化皮膜除去効果の観点から、図１で示すように、締結部材にナット２１を含むことが好ましい。ナット２１はボルト２０に螺入され、ナット２１は純アルミニウム又はアルミニウム合金を含むことが好ましい。ナット２１に含まれる純アルミニウム又はアルミニウム合金としては、ボルト２０に含まれる純アルミニウム又はアルミニウム合金と同様の材料が挙げられる。
被締結部材はバスバーを含み、平板状に形成され、ボルト２０のねじ部が挿通可能なように、孔部が被締結部材を貫通して設けられている。複数の被締結部材は、図１で示すように、上部バスバー３１及び下部バスバー３２を含む。そして、被締結部材に設けられた孔部にボルト２０のねじ部を挿通した状態で、ねじ部にナット２１を締結することにより、上部バスバー３１及び下部バスバー３２が締結固定される。
複数の被締結部材のうちの少なくとも１つの部材は純アルミニウム又はアルミニウム合金を含む。被締結部材に含まれる純アルミニウム又はアルミニウム合金としては、ボルト２０に含まれる純アルミニウム又はアルミニウム合金と同様の材料が挙げられる。
図1における締結状態では、ボルト２０とナット２１によって締結固定された被締結部材に対して、ボルト２０の軸力が作用している。そして、ボルト２０の頭部座面と、その座面に接触している上部バスバー３１の表面との間には、面方向の摩擦力が作用している。また、ナット２１の座面と、その座面に接触している下部バスバー３２の表面との間にも、面方向の摩擦力が作用している。さらに、ボルト２０のねじ部と、上部バスバー３１及び下部バスバー３２との間にも摩擦力が作用している。
ここで、ボルト２０の軸力は、以下の数式（１）で示されるＭｏｔｏｓｈの式により算出することができる。
Ｔ＝Ｆ／２（（ｄ２／ｃｏｓα）μｓ＋Ｐ／π+ｄＷμＷ） （１）
Ｔ＝Ｆ／２（（ｄ２／ｃｏｓα）μｓ＋Ｐ／π+ｄＷμＷ） （１）
上記数式（１）において、Ｔは締付けトルク（Ｎ・ｍ）、Ｆは軸力（Ｎ）、ｄ２はねじ軸の有効径（ｍｍ）、αはねじ山の半角（度）、μｓはねじ面の摩擦係数、Ｐはねじ山のピッチ（ｍｍ）、ｄＷは等価摩擦直径（ｍｍ）、μＷはボルト座面摩擦係数を表す。
そして、締結構造の製造方法としては、ボルト２０の軸力によって受ける、ボルト２０のボルト頭部座面における応力が６ＭＰａ以上６５０ＭＰａ以下となるように、ボルト２０で被締結部材を締結固定する工程を含むことが好ましい。ボルト頭部座面における応力とは、軸力をボルト２０の座面面積で除して求めた応力を示す。ボルト２０のボルト頭部座面における応力を６ＭＰａ以上とすることにより、接触抵抗低減効果を向上させることができる。また、ボルト２０のボルト頭部座面における応力を６５０ＭＰａ以下とすることにより、アルミニウムの最大耐力を超えることなく安定した締結状態を維持させることができる。
締結構造の製造方法としては、ボルト２０の軸力によって受ける、ねじ軸の断面における応力が２７ＭＰａ以上６５０ＭＰａ以下となるように、ボルト２０で被締結部材を締結固定する工程を含むことが好ましい。ねじ軸の断面における応力とは、軸力をボルト２０の有効径から得られたねじ軸の断面積で除して求めた応力を示す。ねじ軸の断面における応力を２７ＭＰａ以上とすることにより、接触抵抗低減効果を向上させることができる。また、ねじ軸の断面における応力を６５０ＭＰａ以下とすることにより、アルミニウムの最大耐力を超えることなく安定した締結状態を維持させることができる。
一般的に、アルミニウム表面には強固な酸化皮膜（Ａｌ２Ｏ３）が数ｎｍから数十ｎｍ程度の膜厚で存在しており、これがアルミニウムの接触抵抗を増大させる一番の要因である。しかしながら、ボルト２０を使用して被締結部材を締結するときに生じる摩擦力によって、ボルト２０の頭部座面、ボルト２０のねじ部及びバスバーの表面の塑性流動が生じることにより酸化皮膜が除去される。その結果、ボルト２０の頭部座面及びねじ部の純アルミニウム又はアルミニウム合金が、少なくとも１つの被締結部材の純アルミニウム又はアルミニウム合金と直接接していることでアルミニウムの接触抵抗が低減する。その際、ボルト２０と被締結部材は一部が酸化皮膜を介さずに接していればよい。
締結部材は、純アルミニウム又はアルミニウム合金を含むナット２１をさらに含んでいてもよい。そして、ボルト２０の頭部座面の純アルミニウム又はアルミニウム合金は、少なくとも１つの被締結部材の純アルミニウム又はアルミニウム合金と直接接していてもよい。また、ナット２１の座面の純アルミニウム又はアルミニウム合金は、少なくとも１つの被締結部材の純アルミニウム又はアルミニウム合金と直接接していてもよい。これにより、アルミニウムの接触抵抗がさらに低減する。
ボルト２０又は被締結部材にスチールを使用して被締結部材を締結するときにも摩擦力は生じるが、アルミニウムとアルミニウムとの間の摩擦係数よりも、アルミニウムとスチールとの間の摩擦係数の方が小さいため、酸化皮膜除去効果は小さい。また、アルミニウムとスチールとの間の接触抵抗及びスチールの体積抵抗は、アルミニウムの体積抵抗よりも大きい。以上のことから、接触抵抗低減効果の観点から、ボルト２０及び少なくとも１つの被締結部材は純アルミニウム又はアルミニウム合金を含む。
更なる接触抵抗の低減のためには、被締結部材であるバスバーのねじ穴サイズ、ボルト２０のねじ形状を最適化することが考えられる。すなわち、アルミニウム製のバスバーにめっき処理などの表面処理を施すことなく、ねじ穴加工を施して、アルミニウム製のボルトナットにて締結することで、銅バスバーを用いた場合の接触抵抗と同レベルの抵抗を実現できる。
本実施形態のアルミニウム配索材は締結構造を備え、自動車のワイヤーハーネス等に用いられる。そのため、アルミニウム配索材に使用するアルミニウムの表面にめっき処理を施すことなく電気抵抗を低減でき、めっき加工コストの増大を抑えることができる。また、ボルトとナットとの締結であることから解体が容易であり、金属リサイクルの観点で分別が容易である。
以上、本実施形態に係る締結構造、アルミニウム配索材及び締結構造の製造方法について説明したが、本実施形態は上記実施形態に限定されない。例えば、耐応力緩和やクリープ特性に優れるアルミニウム－カーボンナノチューブ複合材料を締結構造の一部に使用すれば、高温環境下での応力負荷状態で使用可能な、電気接続用のアルミニウム締結構造を提供することが可能である。高温中で物性の変化が小さいことから、自動車のエンジン部やバッテリー近傍の発熱部位にもアルミニウムを使用することができ部品の軽量化に貢献できる。また、ボルト２０、ナット２１及び被締結部材からなる群より選択される少なくとも１つは、純アルミニウム又はアルミニウム合金に無機物質などの粒子が分散された分散強化型アルミニウム基複合金属を含んでいてもよい。
以下、本実施形態を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本実施形態はこれら実施例に限定されるものではない。
[試料の作製]
締結部材として、以下の材料により形成されたボルトを用意した。
・アルミニウム：Ａ６０５６－Ｔ６アルミニウム合金
・スチール：ＳＷＣＨ（冷間圧造用炭素鋼線）、表面処理なし
締結部材として、以下の材料により形成されたボルトを用意した。
・アルミニウム：Ａ６０５６－Ｔ６アルミニウム合金
・スチール：ＳＷＣＨ（冷間圧造用炭素鋼線）、表面処理なし
締結部材として、以下の材料により形成されたナットを用意した。
・アルミニウム：Ａ７０７５－Ｔ６アルミニウム合金
・スチール：ＳＷＣＨ、表面処理なし
・アルミニウム：Ａ７０７５－Ｔ６アルミニウム合金
・スチール：ＳＷＣＨ、表面処理なし
被締結部材として、以下の材料により形成されたバスバーを用意した。
・アルミニウム：Ａ６０６１－Ｔ６アルミニウム合金
・銅：Ｃ１０２０無酸素銅
・アルミニウム：Ａ６０６１－Ｔ６アルミニウム合金
・銅：Ｃ１０２０無酸素銅
［評価］
実施例及び比較例の試験サンプルについて、次の方法により評価を実施した。
実施例及び比較例の試験サンプルについて、次の方法により評価を実施した。
（電気抵抗測定）
図１のように、ボルト２０、ナット２１、上部バスバー３１及び下部バスバー３２を用いて、ボルト２０の締付けトルクを変化させて上部バスバー３１と下部バスバー３２との間の電気抵抗を測定した。具体的には、ボルト２０及びナット２１と２枚のバスバーとの締結部を跨ぐように、端子間距離が４０ｍｍになる箇所で、日置電機株式会社製ＲＭ３５４８を用いて四端子法にて電気抵抗を測定した。
図１のように、ボルト２０、ナット２１、上部バスバー３１及び下部バスバー３２を用いて、ボルト２０の締付けトルクを変化させて上部バスバー３１と下部バスバー３２との間の電気抵抗を測定した。具体的には、ボルト２０及びナット２１と２枚のバスバーとの締結部を跨ぐように、端子間距離が４０ｍｍになる箇所で、日置電機株式会社製ＲＭ３５４８を用いて四端子法にて電気抵抗を測定した。
（ねじ軸の断面における応力の計算）
上記数式（１）を用いて締付けトルクＴから軸力Ｆを算出した。なお、ねじ軸の有効径ｄ２は５．３５１ｍｍ、ねじ山の半角αは０．５２４度、ねじ面の摩擦係数μｓは表１に記載の値、ねじ山のピッチＰは１．０００ｍｍ、等価摩擦直径ｄＷは１０．０７４ｍｍ、ボルト座面摩擦係数μＷは表１に記載の値を用いた。なお、ボルト２０には、ねじの呼び径が６ｍｍであるＭ６ボルトを用いた。
上記数式（１）を用いて締付けトルクＴから軸力Ｆを算出した。なお、ねじ軸の有効径ｄ２は５．３５１ｍｍ、ねじ山の半角αは０．５２４度、ねじ面の摩擦係数μｓは表１に記載の値、ねじ山のピッチＰは１．０００ｍｍ、等価摩擦直径ｄＷは１０．０７４ｍｍ、ボルト座面摩擦係数μＷは表１に記載の値を用いた。なお、ボルト２０には、ねじの呼び径が６ｍｍであるＭ６ボルトを用いた。
［実施例１～５］
評価結果を表２に示す。実施例１～５は、ボルト及びナットにアルミニウム合金を使用し、バスバーにはアルミニウム合金を使用した。
評価結果を表２に示す。実施例１～５は、ボルト及びナットにアルミニウム合金を使用し、バスバーにはアルミニウム合金を使用した。
［比較例１～１０］
一方、比較例１～５はボルト及びナットにスチールを使用し、バスバーには実施例１～５と同様にアルミニウム合金を使用した。また、比較例６～１０はボルト及びナットに比較例１～５と同様にスチールを使用し、バスバーには銅を使用した。
一方、比較例１～５はボルト及びナットにスチールを使用し、バスバーには実施例１～５と同様にアルミニウム合金を使用した。また、比較例６～１０はボルト及びナットに比較例１～５と同様にスチールを使用し、バスバーには銅を使用した。
図２及び表３は、スチールボルトとスチールナットとの締結において、２枚のバスバーの種類及び組み合わせを変えて、締結部材の締付けトルクと電気抵抗の関係を比較したグラフである。バスバーの組み合わせとしては、上部バスバー、下部バスバーの順に、銅－銅、アルミニウム合金－アルミニウム合金、アルミニウム合金－銅又は銅－アルミニウム合金の４種類とした。その結果、締付けトルクの増加に伴い電気抵抗が小さくなった。また、それぞれの締付けトルクにおいて、２枚の銅バスバーを用いた場合の電気抵抗が最も小さく、２枚のバスバーのどちらかにアルミニウム合金バスバーを用いた場合と、２枚のアルミニウム合金バスバーを用いた場合は、電気抵抗が大きくなる傾向がある。これは、アルミニウム合金バスバー表面の酸化皮膜の影響により接触抵抗が大きくなったためと考えられる。
図３は、被締結部材に２枚のアルミニウム合金バスバーを用いた場合の、アルミニウムボルトとアルミニウムナットとの締結又はスチールボルトとスチールナットとの締結における、締付けトルクと電気抵抗との関係を比較したグラフである。いずれの締付けトルクにおいても、スチールボルトとスチールナットとの締結のときの電気抵抗よりも、アルミニウムボルトとアルミニウムナットとの締結のときの電気抵抗の方が小さかった。これはアルミニウムボルトとアルミニウムナットが導電パスとして効果的に寄与していることを示しており、ボルトの頭部座面及びねじ部とバスバーが電気的に接続されていることを意味している。また、ボルトの頭部座面及びねじ部の酸化皮膜がボルトの締め付けの際に除去され、ボルトの頭部座面及びねじ部のアルミニウム合金は、バスバーのアルミニウム合金と直接接していることを示す。さらに、アルミニウムとスチールとの間の摩擦係数よりも、アルミニウムとアルミニウムとの間の摩擦係数の方が大きいため、アルミニウムボルトとアルミニウムナットとの締結のときの酸化皮膜除去効果がより大きくなることも示す。
図４（ａ）及び図４（ｂ）はアルミニウムボルトとアルミニウム合金バスバーとの締結部界面の元素分析を実施した結果である。図４（ａ）に示すボルト－バスバー界面には酸素が検出されており、アルミニウムボルト及びアルミニウム合金バスバーの表面に酸化皮膜が存在していることを意味する。この酸化皮膜は接触抵抗の増大を引き起こす。一方、図４（ｂ）で示す界面には酸素が検出されない部分が存在することが観察された。このことは表面酸化皮膜が除去されて新生面同士が接触していることを意味している。すなわち接触抵抗の低下が図られている。
図５（ａ）は、被締結部材に２枚のアルミニウム合金バスバーを用いた場合の、ボルト頭部座面における応力と電気抵抗との関係を示すグラフである。また、図５（ｂ）は、被締結部材に２枚のアルミニウム合金バスバーを用いた場合の、ねじ軸の断面における応力と電気抵抗との関係を示すグラフである。応力と電気抵抗との関係はそれぞれ、図５（ａ）又は（ｂ）中に示す近似式で整理できる。いずれの応力においても、スチールボルトとスチールナットとの締結のときの電気抵抗よりも、アルミニウムボルトとアルミニウムナットとの締結のときの電気抵抗の方が小さかった。これは、ボルトの頭部座面及びねじ部の酸化皮膜がボルトの締め付けの際に除去され、ボルトの頭部座面及びねじ部のアルミニウム合金は、バスバーのアルミニウム合金と直接接していることを示す。さらに、アルミニウムとスチールとの間の摩擦係数よりも、アルミニウムとアルミニウムとの間の摩擦係数の方が大きいため、アルミニウムボルトとアルミニウムナットとの締結のときの酸化皮膜除去効果がより大きくなることも示す。
図６は、被締結部材に２枚のアルミニウム合金バスバーを用いた場合の、アルミニウムボルトとアルミニウムナットとの締結又はスチールボルトとスチールナットとの締結における、ねじ軸の断面における応力と電気抵抗の関係を示したグラフである。また、図６は、被締結部材に２枚の銅バスバーを用いた場合の、スチールボルトとスチールナットとの締結における、ねじ軸の断面における応力と電気抵抗の関係を示したグラフである。ねじ軸の断面における応力の増加に伴い、アルミニウムボルトとアルミニウムナットとの締結のときのアルミニウム合金バスバーの電気抵抗は、スチールボルトとスチールナットとの締結のときの銅バスバーの電気抵抗と同程度まで低減した。すなわち、アルミニウム合金バスバーの締結にアルミニウムボルトとアルミニウムナットを使用することで、めっき処理などの表面処理を施すことなく、銅バスバーを用いた場合の接触抵抗と同レベルの抵抗を実現できることを示す。
図７（ａ）は、アルミニウム合金バスバー２枚をアルミニウムボルトにて締結した後、断面を切断して観察したマイクロスコープ像である。ボルトの頭部２５が上部バスバー３１と接触し、ボルトのねじ部２６が上部バスバー３１及び下部バスバー３２と接触している。また、図７（ｂ）は図７（ａ）の状態で想定される電気回路図であり、図７（ａ）及び（ｂ）の中の番号１～４はそれぞれ対応している。電子が流れる経路としては、上部バスバー３１からボルトの頭部２５へ流れた後に、ボルトのねじ部２６の上部から下部へ流れて、下部バスバー３２へ流れる経路と、上部バスバー３１から下部バスバー３２へ直接流れる経路が想定される。
図８（ａ）は、図７（ａ）で観察したアルミニウム合金バスバーとアルミニウムボルトとが締結した状態の断面について、上部バスバー３１とボルトの頭部２５との界面を観察した結果である。また、図８（ｂ）は、図７（ａ）で観察したアルミニウム合金バスバーとアルミニウムボルトとが締結した状態の断面について、上部バスバー３１とボルトのねじ部２６との界面を観察した結果である。図８（ａ）及び（ｂ）で観察されるそれぞれの界面で、アルミニウムボルト側のアルミニウムがバスバー側のアルミニウムに入り込んで変形している様子が観察できる。ボルト締結の際に生じる摩擦力によって、ボルトの頭部２５の座面、ボルトのねじ部２６の表面及び上部バスバー３１の表面にて塑性流動が生じることにより酸化皮膜が除去されていることを示す。
以上、本実施形態を実施例及び比較例によって説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
２０ ボルト
２１ ナット
２５ ボルトの頭部
２６ ボルトのねじ部
３１ 上部バスバー
３２ 下部バスバー
２１ ナット
２５ ボルトの頭部
２６ ボルトのねじ部
３１ 上部バスバー
３２ 下部バスバー
Claims (4)
- ボルトを含む締結部材と、
前記締結部材に締結固定される複数の被締結部材と、
を備え、
前記ボルトは純アルミニウム又はアルミニウム合金を含み、
前記複数の被締結部材のうちの少なくとも１つの部材は純アルミニウム又はアルミニウム合金を含むバスバーであり、
前記ボルトのねじ部の純アルミニウム又はアルミニウム合金は前記少なくとも１つの被締結部材の純アルミニウム又はアルミニウム合金と直接接していて、
前記ボルトを使用して前記少なくとも１つの被締結部材を締結するときに生じる摩擦力によって、前記ボルトの頭部座面、前記ボルトの前記ねじ部及び前記バスバーの表面の塑性流動が生じることにより酸化皮膜が除去され、前記ボルトと前記少なくとも１つの被締結部材は一部が酸化皮膜を介さずに直接接している、締結構造。 - 前記締結部材は純アルミニウム又はアルミニウム合金を含むナットをさらに含み、
前記ボルトの前記頭部座面の純アルミニウム又はアルミニウム合金は、前記少なくとも１つの被締結部材の純アルミニウム又はアルミニウム合金と直接接しており、
前記ナットの座面の純アルミニウム又はアルミニウム合金は、前記少なくとも１つの被締結部材の純アルミニウム又はアルミニウム合金と直接接している、請求項１に記載の締結構造。 - 請求項１又は２に記載の締結構造を備えるアルミニウム配索材。
- 複数の被締結部材を、ボルトを含む締結部材で締結固定する締結構造の製造方法であって、
前記ボルトの頭部座面における応力が６ＭＰａ以上６５０ＭＰａ以下、かつ、ねじ軸の断面における応力が２７ＭＰａ以上６５０ＭＰａ以下となるように前記複数の被締結部材を、前記締結部材で締結固定する工程を含み、
前記ボルトは純アルミニウム又はアルミニウム合金を含み、
前記複数の被締結部材のうちの少なくとも１つの部材は純アルミニウム又はアルミニウム合金を含むバスバーであり、
前記ボルトのねじ部の純アルミニウム又はアルミニウム合金は前記少なくとも１つの被締結部材の純アルミニウム又はアルミニウム合金と直接接していて、
前記ボルトを使用して前記少なくとも１つの被締結部材を締結するときに生じる摩擦力によって、前記ボルトの前記頭部座面、前記ボルトの前記ねじ部及び前記バスバーの表面の塑性流動が生じることにより酸化皮膜が除去され、前記ボルトと前記少なくとも１つの被締結部材は一部が酸化皮膜を介さずに直接接している、締結構造の製造方法。
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