JP7444845B2 - 締結構造及びアルミニウム配索材 - Google Patents
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Description
なお、ばね定数KB、KCは、材料のヤング率とボルト及びバスバーの形状より算出した。
[数2]
σy≦F/x≦σuts
なお、数式2において、σyは第一被締結部材20の耐力(N/mm2)、つまり突起部22の耐力である。Fは締結部材(ボルト40)の軸力(N)であり、xは突起部22における第二被締結部材30との初期接点の面積(mm2)である。初期接点の面積は、第一被締結部材20、第二被締結部材30及び締結部材により締結構造を組み立てた後に分解して測定した、突起部22における第二被締結部材30との接点の面積と、突起部22の形状から見積もることができる。σutsは第一被締結部材20の引張強さ(N/mm2)、つまり突起部22の引張強さである。F/xが第一被締結部材20及び突起部22の耐力以上であることにより、圧縮時に突起部22が塑性変形するため、突起部22の酸化被膜23が破壊される。そのため、突起部22の内部のアルミニウムが、第二被締結部材30の金属と直接接触して凝着することができる。また、F/xが第一被締結部材20の引張強さ(最大応力)以下であることにより、圧縮時において、突起部22及び第一被締結部材20に亀裂などの破壊が生じることを抑制することができる。なお、第一被締結部材20の耐力及び引張強さは、JIS Z2241(金属材料引張試験方法)に準拠して求めることができる。
表2に示す材料からなる端子、バスバー、ボルト及びナットを用いて、サンプル1~4の締結構造を作製した。
まず、表6に示す材料を用いて、図16に示すサンプル5~7の接触部材60及び被接触板70を作製した。接触部材60は、凹部61を有する金属板に対して、凹部61の下端に半球状の突起部を一つ形成した部材である。なお、突起部の半径Rは1mmとした。被接触板70は、金属板からなる部材であり、接触部材60の突起部に対向するように配置した。
20 第一被締結部材(バスバー)
20a 孔部
22 突起部
23 酸化被膜
30 第二被締結部材(端子)
40,50 締結部材(ボルト,ナット)
Claims (10)
- 純アルミニウム又はアルミニウム合金を含む第一被締結部材と、
金属を含む第二被締結部材と、
前記第一被締結部材と前記第二被締結部材とを互いに締結固定する締結部材と、
を備え、
前記第一被締結部材及び前記第二被締結部材は、表面にめっき処理を施しておらず、
前記第一被締結部材における前記第二被締結部材と対向する面には、純アルミニウム又はアルミニウム合金を含み、かつ、前記第二被締結部材に向けて突出する突起部が一体的に形成されており、
前記第一被締結部材の突起部における純アルミニウム又はアルミニウム合金は、前記第二被締結部材の金属と直接接触して凝着している、締結構造。 - 前記第二被締結部材の金属は、純銅、銅合金、純アルミニウム又はアルミニウム合金である、請求項1に記載の締結構造。
- 前記締結部材は、ボルト及びナットを含む、請求項1又は2に記載の締結構造。
- 前記第一被締結部材の突起部と前記第二被締結部材とは、酸化被膜を介さずに接触している、請求項1から3のいずれか一項に記載の締結構造。
- 第一被締結部材及び前記第二被締結部材は、前記締結部材を挿通する孔部を各々有しており、
前記第一被締結部材の突起部は、前記孔部の周囲に複数個配設されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の締結構造。 - 前記第一被締結部材と前記第二被締結部材との積層方向に沿って見た場合、前記第一被締結部材及び前記第二被締結部材の前記孔部は略円状であり、
前記第一被締結部材の複数の突起部は、前記孔部の中心を介して対向するように配置されている、請求項5に記載の締結構造。 - 前記第一被締結部材の突起部は、以下の数式1の条件を満たす、請求項1から6のいずれか一項に記載の締結構造。
[数1]
σy≦F/x≦σuts
(σyは第一被締結部材の耐力(N/mm2)であり、Fは締結部材の軸力(N)であり、xは突起部における第二被締結部材との初期接点の面積(mm2)であり、σutsは第一被締結部材の引張強さ(N/mm2)である。) - 前記第一被締結部材及び前記第二被締結部材の少なくとも一方はバスバーである、請求項1から7のいずれか一項に記載の締結構造。
- 前記第一被締結部材及び前記第二被締結部材の形状は、平板状である、請求項1から8のいずれか一項に記載の締結構造。
- 請求項1から9のいずれか一項に記載の締結構造を備えるアルミニウム配索材。
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