JPH0631073U - 圧着接続コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルミニウム電線を圧着して接続する圧着コ
ネクタにおいて、クリープ変形を防止することができ、
接続部の温度上昇を低減することができる圧着接続コネ
クタを提供する。 【構成】 スリーブ１，４は、炭化珪素（ＳｉＣ）等の
短繊維を5乃至30体積％含有するアルミニウム複合材料
により形成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電力用機器等に使用されるアルミニウム電線を相互に接続する圧着 接続コネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】

アルミニウム電線の接続方法としては従来からスリーブを使用する圧着接続法 が実施されている。送電線の接続においては、純アルミニウムからなるスリーブ 内に、その両端部から接続すべきアルミニウム送電線の端部を夫々挿入する。そ の後、油圧等の手段により、このスリーブを押しつぶして送電線にかしめ、スリ ーブを介して両アルミニウム電線を圧着接続する。

【０００３】 即ち、先ず、アルミニウム電線の端部の表面を紙やすり等を使用して研磨し、 接触性を阻害する酸化皮膜を除去した後、このアルミニウム送電線の端部を耐食 性及び圧縮加工性が優れた純アルミニウム製のスリーブの両端部に挿入する。そ の後、スリーブの上下に所定の形状を有するダイスを配置し、スリーブを間に挟 んで油圧によりダイスを相互に押圧し、スリーブを圧縮加工する。このダイスに よるスリーブの圧縮加工を繰り返し実施して、スリーブを六角柱の形状に成形す ると共に、アルミニウム送電線とスリーブとを機械的及び物理的に一体化させる ことにより、接続部を形成する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、最近の送電容量の増大に伴い、アルミニウム送電線の負荷が増 大してくるにつれて、従来の純アルミニウムからなるスリーブでは種々の不都合 が生じるようになってきた。即ち、アルミニウム送電線に対する負荷の増大によ りアルミニウム送電線自体の温度が上昇する。その結果、純アルミニウム製スリ ーブが圧縮変形した接続部の温度も上昇し、この接続部でスリーブのクリープ変 形が生じる。そうすると、スリーブによるアルミニウム送電線の把持力が低下し 、スリーブとアルミニウム送電線との境界での接触抵抗が増大し、これにより発 熱量も増大する。このように、発熱、圧縮スリーブのクリープ変形、酸化皮膜の 形成、発熱というように、これらの現象が繰り返し生じ、接続部の発熱が著しく 増大する。これにより、極端な場合には、アルミニウム送電線の融点以上に温度 が上昇し、アルミニウム送電線の溶融が生じるという虞がある。

【０００５】 本考案はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、耐熱性が優れたアルミ ニウム複合材料からなるスリーブを使用して、クリープ変形を防止することがで き、接続部の温度上昇を抑制してアルミニウム電線を確実に接続することができ る圧着接続コネクタを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る圧着接続コネクタは、アルミニウム電線を圧着して接続する圧着 接続コネクタにおいて、その少なくともアルミニウム電線と接触する部分が、繊 維を5乃至30体積％含有するアルミニウム複合材料により成形されていることを 特徴とする。

【０００７】 なお、本明細書においてアルミニウム電線とは、純アルミニウムの他に、アル ミニウム合金で作られた電線も含むことは勿論である。

【０００８】

【作用】

本考案は、アルミニウム電線と接触する部分をウイスカ等の繊維を含有するア ルミニウム複合材料で成形することにより、昇温したときのクリープ変形を抑制 し、これにより酸化皮膜の形成を防止して、接続部での接触抵抗に起因する昇温 を防止する。

【０００９】 本考案に係る圧着接続コネクタを構成するアルミニウム複合材料は、繊維を5 乃至30体積％含有する。繊維を含有するアルミニウム複合材料は、繊維による強 度向上効果により耐熱性が向上し、温度が上昇したときの硬度の低下を抑制する ことができる。しかし、繊維の含有量が5体積％未満の場合は、十分な耐熱性を 得ることができない。また、繊維の含有量が30体積％を超える場合は、耐熱性は 十分であるものの、圧着加工に伴うクラックが発生しやすくなると共に、製造コ ストが著しく向上する。従って、アルミニウム複合材料における繊維の含有量は 5乃至30体積％であることが必要である。

【００１０】 なお、繊維としては、耐熱性がよいものであれば炭化物、酸化物及び窒化物等 の種々の繊維を使用することができるが、例えば一般的に市販されている炭化珪 素、アルミナ、窒化珪素及びチタン酸カリウム等の短繊維を使用することができ る。

【００１１】

【実施例】

次に、本考案の実施例について添付の図面を参照して説明する。

【００１２】 図１（ａ），（ｂ）は本考案の実施例に係る圧着接続コネクタの使用方法を示 す斜視図である。

【００１３】 先ず、図１（ａ）に示すように、直径が3mmの硬アルミニウム電線２，３の端 部を、内径が3.5mm、外径が5.5mm、長さが20mmの円筒形をなすスリーブ１内にそ の中央まで挿入する。このスリーブ１は、短繊維として、5乃至30体積％の炭化 珪素（ＳｉＣ）繊維を含有するアルミニウム複合材料で成形されている。なお、 硬アルミニウム電線とは、伸線加工したままのアルミニウム電線をいう。

【００１４】 次いで、ダイス及び油圧工具を使用してアルミニウムスリーブ１の高さが4.0m mとなるようにアルミニウムスリーブ１を圧縮する。この圧縮工程にて使用する 圧縮治具の幅（スリーブの長手方向の長さ）は例えば5mmである。この圧縮幅で １工程を成形し、治具をスリーブ長手方向に順次ずらせていくことにより、その 全長に亘りスリーブを成形する。これにより、図１（ｂ）に示すように、硬アル ミニウム電線２，３を圧縮接続した外形断面が六角形のスリーブ４が得られ、圧 縮接続コネクタが完成する。

【００１５】 次に、本考案の実施例に係る圧縮接続コネクタについて、その特性を試験した 結果について本願の実用新案登録請求の範囲から外れる比較例と比較して説明す る。

【００１６】 先ず、下記表１に示す含有量で炭化珪素を含有するアルミニウム製スリーブを 用いて、前述の工程により本考案の実施例に係る圧着接続コネクタ及び比較例の 圧着接続コネクタを製造し、これらの圧着接続コネクタを試験材とした。但し、 比較例１は従来の圧着接続コネクタである。

【００１７】 実施例及び比較例の各試験材にヒートサイクル処理を施した。ヒートサイクル においては、200℃の温度で50分間保持した後、水中で10分間冷却する工程を１ サイクルとした。そして、ヒートサイクル処理では圧着接続コネクタに上述の工 程を合計100サイクル繰り返した。

【００１８】 これらの試験材について、硬度（Ｈｖ）、電気抵抗、経済性及び圧縮部のクラ ックの有無を調べた。その結果を表１に併せて示す。なお、硬度は図１（ｂ）に 示すスリーブ４の圧縮部において測定した。また、電気抵抗は、試験材のヒート サイクル処理前の電気抵抗値と、ヒートサイクル処理後の電気抵抗値とを比較し て、電気抵抗値の増加が５％以上ある場合を×、電気抵抗値の増加が５％未満の 場合を○で示した。更に、経済性は、従来（比較例１）に比して経済性が悪化す る場合を×、経済性が悪化しない場合を○で示した。更にまた、クラックの有無 については、圧縮部を顕微鏡で観察して微小なクラックがある場合を×、クラッ クがない場合を○で示した。

【００１９】 また、コネクタ用材料から小片を切り出し、熱膨張係数を測定した。その結果 も下記表１に併せて示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】 この表１から明らかなように、実施例１乃至３はいずれもヒートサイクルによ る硬度の低下、クラックの発生及び電気抵抗値の増加がなく、良好な結果を得る ことができた。また、実施例１乃至３においては、圧縮部の硬度が非圧縮部の硬 度（２２〜２４）よりも向上した。これらの実施例１乃至３は、熱膨張係数が繊 維を含まないアルミニウム（比較例１）に比して小さいため、温度が上昇しても 把持力を維持することができ、しかも、耐熱性が優れていることにより、クリー プ変形によって圧着接続された電線との界面に隙間を生じその部分に酸化皮膜が 形成されるのを防止することができて、硬アルミニウム電線とスリーブとの接触 抵抗が増加するのを防止できる。これにより、実施例１乃至３においては、圧縮 部の温度の上昇を低減することができる。

【００２２】 一方、短繊維を含まない比較例１は、ヒートサイクルにより硬度が軟質レベル （１８〜２０）にまで低下し、応力が緩和され、圧縮部の把持力が低下して、電 気抵抗値が増大した。また、短繊維の含有量が少ない比較例２も、比較例１と略 同様の結果となった。更に、短繊維の含有量が多い比較例３は、微小なクラック が発生しており、変形能が低下した。また、この比較例３は、経済性も満足でき るものではなかった。

【００２３】 なお、上述の実施例では炭化珪素の短繊維を使用した場合について説明したが 、これにより本考案における繊維が炭化珪素に限定されるものでないことは勿論 であり、アルミニウム複合材料中の繊維としては、炭化物、酸化物及び窒化物等 の種々の繊維を使用することができる。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、アルミニウム電線との接触部が5乃至30 ％の繊維を含有するアルミニウム複合材料により成形されているので、圧着接続 コネクタのクリープ変形が抑制され、コネクタによるアルミニウム電線の把持力 の低減を防止することができる。これにより、酸化皮膜の形成を防止して、硬ア ルミニウム電線とコネクタとの接触抵抗の増加を防止することができ、接続部の 温度上昇を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）及び（ｂ）は本考案の実施例に係る圧着
接続コネクタの使用方法を示す斜視図である。

【符号の説明】

１，４；スリーブ ２，３；硬アルミニウム電線

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウム電線を圧着して接続する圧
   着接続コネクタにおいて、その少なくともアルミニウム
   電線と接触する部分が、繊維を5乃至30体積％含有する
   アルミニウム複合材料により成形されていることを特徴
   とする圧着接続コネクタ。
2. 【請求項２】 前記繊維は、酸化物、炭化物及び窒化物
   からなる群から選択された化合物の繊維であることを特
   徴とする請求項１に記載の圧着接続コネクタ。