(57)【要約】【課題】圧縮だけで接続することができ、接続工数が少なくて済むと共に、溝加工が容易で安価であり、クリープ現象の問題や圧縮により導体強度が低下する問題にも十分対応することができる、アルミニウム導体用圧縮接続端子とその接続方法を提供すること。【解決手段】アルミニウム又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金からなると共にアルミニウム導体２と接する接触端子３の内面に螺旋状のネジ溝６が形成されており、ネジ溝６の深さが、導体２の直径の１／１０以上１／５以下であって、導体２が複数本の素線を撚り合わせた撚線の場合は、更に、前記素線の直径の１／２以上１以下である、アルミニウム導体用圧縮接続端子１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金からなると共にアルミニウム導体と接する接触端子の内面に螺旋状のネジ溝が形成されており、前記ネジ溝の深さが、前記導体の直径の１／１０以上１／５以下であって、前記導体が複数本の素線を撚り合わせた撚線の場合は、更に、前記素線の直径の１／２以上１以下であることを特徴とするアルミニウム導体用圧縮接続端子。
【請求項２】
前記接触端子の内面に、前記ネジ溝と交差する方向に延びる切り欠きが間隔的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム導体用圧縮接続端子。
【請求項３】
アルミニウム又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金からなると共にアルミニウム導体と接する接触端子の内面に螺旋状のネジ溝が形成されており、前記ネジ溝の深さが、前記導体の直径の１／１０以上１／５以下であって、前記導体が複数本の素線を撚り合わせた撚線の場合は、更に、前記素線の直径の１／２以上１以下であるアルミニウム導体用圧縮接続端子を用い、前記導体を前記接触端子の内面に配置して圧縮接続したとき、圧縮接続部の横断面が略円形状をなし、且つ、圧縮が緩んでも前記導体が抜けにくいように圧縮接続部の外形が導体延伸方向に傾斜角θ（０°＜θ≦５°）を形成するように圧縮接続することを特徴とするアルミニウム導体用圧縮接続端子の接続方法。
【請求項４】
前記導体を前記接触端子の内面に配置して圧縮接続する際、両者の間に微小な金属粒子を介在させて圧縮接続し、これによって前記金属粒子が前記導体と前記接触端子の両方に食い込むようにすることを特徴とする請求項３に記載のアルミニウム導体用圧縮接続端子の接続方法。
【請求項５】
前記金属粒子が前記導体及び前記接触端子を構成する金属材料よりも低融点の金属材料からなり、圧縮接続と同時もしくは圧縮接続後に前記圧縮接続部を加熱することによって前記金属粒子を溶融することを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム導体用圧縮接続端子の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金を導体とする電線・ケーブルの接続に際して用いられるアルミニウム導体用圧縮接続端子とその接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電線・ケーブルの接続端子を構成する金属材料としては、純銅のほか、黄銅、りん青銅、洋白等の銅を主成分とする銅合金が使用されている。また、この接続端子の、電線・ケーブルの導体と接する接触端子の内面には、電気的接触性を確保するなどの理由から、錫やニッケルなどの金属がめっきされることが多い。これらの金属は、いずれも鉄鋼リサイクルの観点から、できるだけ使用を避けたい金属である。
【０００３】
すなわち、近年、鉄鋼スクラップ中に含まれる銅をはじめとする特定の金属の存在が問題になっているが、これはリサイクルされた鉄鋼中に銅（Ｃｕ）をはじめとする錫（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）などの金属が含まれていると、関係する鉄鋼製品の表面に割れや傷が発生するなど、鉄鋼製品の品質を低下させるからである。また、銅、錫、ニッケル、クロム等の金属は、いずれも鉄鋼スクラップをリサイクルする上で溶解された鉄鋼溶湯から除去することが非常に困難な金属であることから、鉄鋼リサイクルを繰り返す毎に濃縮され、関係する鉄鋼製品の品質をさらに低下させる原因となっている。このため、鉄鋼リサイクルにあたっては、自動車や家電製品などの鉄スクラップから電線・ケーブルやその接続端子類を取り除くことが行われていると共に、これら電線・ケーブルや接続端子類を構成する金属材料についても、銅、錫、ニッケル、クロム等の金属以外の金属材料の使用が望まれている。
【０００４】
他方、近年における銅価高騰および将来的な銅資源の枯渇化を受けて、銅に代わる代替材料の検討が行われている。例えば、配線用電線・ケーブルの導体としては、アルミニウム又はアルミニウム合金の使用が検討されており、その接続端子を構成する金属材料についても、アルミニウム又はアルミニウム合金や、あるいは、鉄鋼材料とアルミニウム合金材料を組み合わせた複合金属材料の使用が試みられている（特許文献１）。
【０００５】
しかしながら、配線用電線・ケーブルの接続端子として、接続工数が少なくて済む圧縮接続端子を用いた圧縮接続方法では、図９及び図１０に示されるように、圧縮接続端子１０の、導体２０と接する接触端子３０の内面４０に導体２０を配置して、両者を機械的に圧縮し接続することから、導体２０と接触端子３０との接合界面は、圧縮力によって機械的に接触しているだけである。このため、前記圧縮接続端子１０を前記アルミニウム又はアルミニウム合金や前記複合金属材料により構成した場合は、アルミニウム又はアルミニウム合金に起こり易いクリープと呼ばれる現象により、圧縮力が加わった状態で長時間経過すると、アルミニウム又はアルミニウム合金が塑性変形するという問題がある。この結果、接続部の圧縮力が緩和することによって、接続部の圧縮が緩み、接触抵抗が増加し、ジュール熱が発生する。しかも、前記したクリープによる塑性変形は高温になるほど起こり易いことから、前記したジュール熱の発生によって、さらに塑性変形が進み、圧縮が緩んで接触抵抗が増加し、ジュール熱が発生するという悪循環（サイクル）が繰り返されることにより、遂には接続部が破壊する事態に至る。また、アルミニウム又はアルミニウム合金は、その表面に強固な酸化皮膜を形成することから、圧縮接続により良好な電気的導通を得るためには、圧縮接続時にアルミニウム又はアルミニウム合金の表面の酸化皮膜を破壊してその表面を活性化させる必要があり、このためには圧縮接続時の圧縮率を例えば銅の場合と比較して大きくする必要がある。しかし、圧縮率を大きくした場合は、接続部分の導体２０が圧縮により局部的に細くなり、導体強度が低下して破断し易くなるという問題がある。なお、図９及び図１０において、５０は圧縮接続端子１０の他端に形成されたボルト穴である。
【０００６】
このため、アルミニウム又はアルミニウム合金を構成材料とする接続端子を用いた接続方法では、接続部分をレーザ照射により加熱したり、接続部分を電極を通じて通電により発熱させたり、あるいは接続部分に超音波振動を与えることにより、導体と接続端子を金属的に接続する方法が行われている。
【０００７】
一方、関連する先行技術文献として、特許文献２には、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる、アルミ電線用圧着端子として、アルミ導体と接触されるベース及びアルミ導体を受止する左右の圧着片の内側表面に、導体長さ方向に対して斜めに延びるセレーション（溝）を形成することにより、圧着の際に導体表面の酸化皮膜を破壊しつつ良好な接続を可能とし、さらに、アルミ電線が長さ方向から引張力を受けたときの導体の耐引抜強度を高めることができる、アルミ電線用圧着端子が記載されている。
【０００８】
また、特許文献３には、圧着部内面にセレーションを設けたアルミ撚線用圧着端子として、セレーションを構成する溝の深さｄとアルミ素線の径ｅの比ｄ／ｅが０．３３以上であり、前記溝の数が３以上である構成とすることにより、圧着時にアルミ素線表面の酸化皮膜を破壊して良好な電気的接続性が得られると共に、アルミ撚線の抜けも防止でき機械的接続性にも優れた、アルミ撚線用圧着端子が記載されている。また、同文献３には、前記圧着端子は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの導電性金属板で作製できる、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２０００１８号公報
【特許文献２】特開２００３−２４９２８４号公報
【特許文献３】特開２００７−１７３２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記したように、アルミニウム又はアルミニウム合金を構成材料とする圧縮接続端子を用いた圧縮接続方法では、クリープと呼ばれる現象により、アルミニウム又はアルミニウム合金が塑性変形し、接続部の圧縮力が緩和して圧縮が緩み、接触抵抗が増加し、ジュール熱が発生するという悪循環（サイクル）が繰り返されることにより、遂には接続部が破壊する事態に至るという問題がある。また、アルミニウム又はアルミニウム合金は、その表面に強固な酸化皮膜を形成することから、圧縮接続により良好な電気的導通を得るためには、圧縮接続時にアルミニウム又はアルミニウム合金の表面の酸化皮膜を破壊してその表面を活性化させる必要がある。このためには圧縮接続時の圧縮率を例えば銅の場合と比較して大きくする必要があるが、圧縮率を大きくした場合は、接続部分の導体が圧縮により局部的に細くなり、強度が低下して破断し易くなるという問題がある。
【００１１】
この対策として、接続部分をレーザ照射により加熱したり、接続部分を電極を通じて通電により発熱させたり、あるいは接続部分に超音波振動を与えることにより、導体と接続端子を金属的に接続する方法が行われているが、これらの方法は、いずれも圧縮だけの接続方法と比較すると、接続時間と共に接続工数が大幅に増えるという問題がある。
【００１２】
一方、特許文献２には、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる、アルミ電線用圧着端子として、アルミ導体と接触されるベース及びアルミ導体を受止する左右の圧着片の内側表面に、導体長さ方向に対して斜めに延びるセレーション（溝）を形成することにより、圧着の際に導体表面の酸化皮膜を破壊しつつ良好な接続を可能とし、さらに、アルミ電線が長さ方向から引張力を受けたときの導体の耐引抜強度を高めることができる、アルミ電線用圧着端子が記載されている。しかし、この圧着端子の特徴は、斜めに延びるセレーション（溝）のアンカー効果により導体表面の酸化皮膜の破壊及び導体の耐引抜強度の向上を図ることにあり、この圧着端子によれば、アルミ導体やアルミ素線の大きさ（直径）に対応する溝の大きさについては何も言及されていないので、クリープと呼ばれる現象には十分対応することができない。
【００１３】
また、特許文献３には、圧着部内面にセレーションを設けたアルミ撚線用圧着端子として、セレーションを構成する溝の深さｄとアルミ素線の径ｅの比ｄ／ｅが０．３３以上であり、前記溝の数が３以上である構成とすることにより、圧着時にアルミ素線表面の酸化皮膜を破壊して良好な電気的接続性が得られると共に、アルミ撚線の抜けも防止でき機械的接続性にも優れた、アルミ撚線用圧着端子が記載されている。しかし、この圧着端子の場合、アルミ撚線やアルミ素線の大きさ（直径）に対応する溝の大きさについて言及されているものの、アルミ撚線と直交する方向に延びる溝を圧着部内面に限定的に設けているので、溝の形成に特別な溝加工が必要であり、圧着端子の作製に多くの工数を要し、圧着端子作製コストを増加させるという問題がある。
【００１４】
したがって、本発明の目的は、圧縮だけで接続することができ接続工数が少なくて済むと共に、溝加工が容易で安価に作製することができ、更に、クリープ現象の問題や圧縮により導体強度が低下する問題にも十分対応することができる、アルミニウム導体用圧縮接続端子とその接続方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、アルミニウム又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金からなると共にアルミニウム導体と接する接触端子の内面に螺旋状のネジ溝が形成されており、前記ネジ溝の深さが、前記導体の直径の１／１０以上１／５以下であって、前記導体が複数本の素線を撚り合わせた撚線の場合は、更に、前記素線の直径の１／２以上１以下であることを特徴とするアルミニウム導体用圧縮接続端子を提供する。
【００１６】
上記において、前記ネジ溝の深さが、前記導体の直径の１／１０以上１／５以下であるとする根拠は、その範囲外だと、前記ネジ溝による導体表面の酸化皮膜の破壊やアンカー効果が十分発揮されず、これにより前記導体との電気的導通が十分得られなくなると共にクリープ現象の問題や圧縮により導体強度が低下する問題にも十分対応することができなくなるからである。更に、前記ネジ溝の深さが、前記導体が複数本の素線を撚り合わせた撚線の場合は、前記素線の直径の１／２以上１以下であるとする根拠は、前記ネジ溝の深さが前記素線の直径よりも大きいと、圧縮接続の際に前記素線が破断し、接続部の接続強度が低下し、接触抵抗が増加する懸念があるからである。このことは、後述する実験例からも明らかである。
【００１７】
また、前記ネジ溝を有するメネジの形状としては、ネジ山の断面が三角形に近い最も一般的なネジ形状が好ましく、このネジ形状によれば、タップ等の工具を用いたネジ切り加工が容易であることは勿論、他のネジ形状の場合と比べて導体表面の酸化皮膜の破壊やアンカー効果が十分発揮されやすく、その分前記導体との電気的導通が十分得られると共にクリープ現象の問題や圧縮により導体強度が低下する問題にも極めて良い結果をもたらすことができる。
【００１８】
このアルミニウム導体用圧縮接続端子によれば、上記構成の採用により、圧縮だけで接続することができ接続工数が少なくて済むと共に、ネジ溝の形成により溝加工が容易で安価に作製することができ、更に、ネジ溝による適切なアンカー効果によりクリープ現象の問題や圧縮により導体強度が低下する問題にも十分対応することができる。
【００１９】
請求項２の発明は、前記接触端子の内面に、前記ネジ溝と交差する方向に伸びる切り欠きが間隔的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム導体用圧縮接続端子を提供する。
【００２０】
このアルミニウム導体用圧縮接続端子によれば、上記効果に加えて、前記接触端子の内面に、前記ネジ溝と交差する方向に伸びる切り欠きが間隔的に形成されていることにより、ネジ溝と切り欠きとの併用によるアンカー効果により上記効果をより一層向上させることができる。この意味で、前記切り欠きは、前記ネジ溝と同程度の幅を有する細長い切り欠きであることが好ましく、さらに、前記切り欠きは、その複数本をもって接触端子内面に間隔的に形成されていることが好ましい。このような切り欠きであれば、ネジ溝と共に導体表面の酸化皮膜の破壊やアンカー効果をより一層向上させることができる。しかし、前記切り欠きは、その本数が多すぎる場合は、逆にアンカー効果を低下させ、接続強度を低下させる場合がある。このことも、後述する実験例から明らかである。
【００２１】
請求項３の発明は、アルミニウム又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金からなると共にアルミニウム導体と接する接触端子の内面に螺旋状のネジ溝が形成されており、前記ネジ溝の深さが、前記導体の直径の１／１０以上１／５以下であって、前記導体が複数本の素線を撚り合わせた撚線の場合は、更に、前記素線の直径の１／２以上１以下であるアルミニウム導体用圧縮接続端子を用い、前記導体を前記接触端子の内面に配置して圧縮接続したとき、圧縮接続部の横断面が円形状をなし、且つ、圧縮が緩んでも前記導体が抜けにくいように圧縮接続部の外形が導体延伸方向に傾斜角θ（０°＜θ≦５°）を形成するように圧縮接続することを特徴とするアルミニウム導体用圧縮接続端子の接続方法を提供する。
【００２２】
上記において、前記導体を前記接触端子の内面に配置して圧縮接続したとき、圧縮接続部の横断面が円形状をなし、且つ、圧縮が緩んでも前記導体が抜けにくいように前記圧縮接続部の外形が導体延伸方向に傾斜角θ（０°＜θ≦５°）を形成するように圧縮接続するとしたのは、このように圧縮することによって、クリープ現象により圧縮が緩み前記導体が抜けようとするのを自動的に阻止することができ、これにより圧縮接続部の接続強度を効果的に維持することができるからである。傾斜角θがその範囲外の場合は、その効果が十分に得られない。因みに、傾斜角θがマイナスの場合は、前記導体が抜け易くなると共に、傾斜角θが５°を超える場合は、圧縮接続したときに傾斜による最小断面積部分の導体強度が低下し、前記導体が破断し易くなる。このことも、後述する実験例から明らかである。
【００２３】
このアルミニウム導体用圧縮接続端子の接続方法によれば、上記構成の採用により、圧縮だけで接続することができ接続工数が少なくて済むと共に、ネジ溝の形成により溝加工が容易で安価に形成することができ、更に、ネジ溝による適切なアンカー効果によりクリープ現象の問題や圧縮により導体強度が低下する問題にも十分対応することができる上、特定の傾斜角θを形成した圧縮方法により圧縮が緩み導体が抜けようとするのを自動的に阻止することができ、これにより接続部の接続強度を効果的に維持することができる。
【００２４】
請求項４の発明は、前記導体を前記接触端子の内面に配置して圧縮接続する際、両者の間に微小な金属粒子を介在させて圧縮接続し、これによって前記金属粒子が前記導体と前記接触端子の両方に食い込むようにすることを特徴とする請求項３に記載のアルミニウム導体用圧縮接続端子の接続方法を提供する。
【００２５】
上記において、前記金属粒子の直径は、前記導体が複数本の素線を撚り合わせた撚線の場合、前記素線の直径よりも小さいことが好ましく、大きい場合は圧縮接続の際に前記素線が破断し易く、これにより接続部の接続強度が低下し、接触抵抗が増加する懸念があるからである。このことも、後述する実験例から明らかである。なお、金属粒子の種類や形状には、特に限定はなく、同様の効果が得られるのであれば、ナノ粒子レベルの金属粒子を使用することもできる。
【００２６】
このアルミニウム導体用圧縮接続端子の接続方法によれば、請求項３の発明の効果に加えて、前記導体を前記接触端子の内面に配置して圧縮接続する際、両者の間に微小な金属粒子を介在させて圧縮接続し、これによって前記金属粒子が前記導体と前記接触端子の両方に食い込むようにすることにより、金属粒子の存在によるアンカー効果が更に加わることで、ネジ溝等の存在による上記効果をより一層確実で安定性のあるものにすることができる。
【００２７】
請求項５の発明は、前記金属粒子が前記導体及び前記接触端子を構成する金属材料よりも低融点の金属材料からなり、圧縮接続と同時もしくは圧縮接続後に前記圧縮接続部を加熱することによって前記金属粒子を溶融することを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム導体用圧縮接続端子の接続方法を提供する。
【００２８】
このアルミニウム導体用圧縮接続端子の接続方法によれば、請求項４の発明の効果に加えて、圧縮接続部を加熱することによって前記金属粒子を溶融することにより、加熱する分接続工数は増えるが、前記金属粒子を利用して簡単に金属的な接続を行うことができるので、接続部の電気的導通性を容易に高めることができると共に接続工数の増加による接続コストの上昇も低く抑えることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のアルミニウム導体用圧縮接続端子とその接続方法によれば、圧縮だけで接続することができ接続工数が少なくて済むと共に、溝加工が容易で安価に作製することができ、更に、クリープ現象の問題や圧縮により導体強度が低下する問題にも十分対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るアルミニウム導体用圧縮接続端子の構造説明図（正面図及び側面図）である。
【図２】図１のアルミニウム導体用圧縮接続端子を用いてアルミニウム導体を圧縮接続する方法及び圧縮接続した状態を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係るアルミニウム導体用圧縮接続端子の構造説明図（正面図及び側面図）である。
【図４】図１のアルミニウム導体用圧縮接続端子を用いてアルミニウム導体を圧縮接続する際、両者の間に金属粒子を介在させて圧縮接続する方法を示す説明図である。
【図５】図４の方法により、アルミニウム導体用圧縮接続端子を用いてアルミニウム導体を圧縮接続した状態を示す説明図である。
【図６】図４の方法により、アルミニウム導体用圧縮接続端子を用いてアルミニウム導体を圧縮接続した後、更に、圧縮接続部を加熱した状態を示す説明図である。
【図７】本発明の更に他の実施の形態に係るオープンバレル型のアルミニウム導体用圧縮接続端子の構造説明図である。
【図８】図７のアルミニウム導体用圧縮接続端子を用いてアルミニウム導体を圧縮接続した状態を示す説明図である。
【図９】従来例に係る導体用圧縮接続端子を用いて電線・ケーブル用導体を圧縮接続する方法を示す説明図である。
【図１０】図９の方法により、導体用圧縮接続端子を用いて電線・ケーブル用導体を圧縮接続した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施の形態を図１〜８に基づいて詳述する。
【００３２】
図１は本発明の一実施の形態に係るアルミニウム導体用圧縮接続端子の構造説明図（正面図及び側面図）、図２は図１のアルミニウム導体用圧縮接続端子を用いてアルミニウム導体を圧縮接続する方法及び圧縮接続した状態を示す説明図である。
【００３３】
図１及び図２において、１はアルミニウム又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金からなる圧縮接続端子、２は前記圧縮接続端子１と共に圧縮接続されるアルミニウム撚線導体である。前記圧縮接続端子１の、前記導体２と接する接触端子３の内面４には螺旋状のネジ溝６が形成されており、前記ネジ溝６の深さは、前記導体２の直径の１／１０以上１／５以下であって、前記導体２が複数本の素線を撚り合わせた撚線の場合は（図４参照）、更に、前記素線の直径の１／２以上１以下である。
【００３４】
前記圧縮接続端子１によれば、圧縮だけで接続することができ、接続工数が少なくて済むと共に、タップ等の工具によるネジ溝６の形成により溝加工が容易で安価に作製することができ、更に、前記ネジ溝６による適切なアンカー効果によりクリープ現象の問題や圧縮により導体強度が低下する問題にも十分対応することができる。
【００３５】
また、前記ネジ溝６を有するメネジの形状としては、ネジ山の断面が三角形に近い最も一般的なネジ形状であり、このネジ形状によれば、タップ等の工具を用いたネジ切り加工が容易であることは勿論、他のネジ形状の場合と比べて導体表面の酸化皮膜の破壊やアンカー効果が十分発揮されやすく、その分前記導体２との電気的導通が十分得られると共にクリープ現象の問題や圧縮により導体強度が低下する問題にも極めて良い結果をもたらすことができる。なお、５は前記圧縮接続端子１の他端に形成されたボルト穴である。
【００３６】
図２において、前記圧縮接続端子１を用いて前記導体２を圧縮接続する方法は、前記導体２を前記接触端子３の内面に配置して圧縮接続したときに、圧縮接続部の横断面が略円形状（図示せず）をなし、且つ、圧縮が緩んでも前記導体２が抜けにくいように圧縮接続部の外形が導体延伸方向に傾斜角θ（０°＜θ≦５°）を形成するように圧縮接続する。この接続方法によれば、このように圧縮することにより、前記傾斜角θが効果的に機能し、クリープ現象により圧縮が緩み前記導体２が抜けようとするのを自動的に阻止することができ、これにより圧縮接続部の接続強度を効果的に維持することができる。
【００３７】
図３は本発明の他の実施の形態に係るアルミニウム導体用圧縮接続端子の構造説明図（正面図及び側面図）である。この圧縮接続端子１１の場合、接続すべき導体と接する接触端子３３の内面４４に、ネジ溝６６と交差する方向に伸びる細長い切り欠き７が４本等間隔に形成されている。前記切り欠き７の深さは、前記ネジ溝６６の深さと同程度である。この圧縮接続端子１１によれば、このように前記切り欠き７が形成されていることにより、前記ネジ溝６６と前記切り欠き７との併用によるアンカー効果により導体表面の酸化皮膜の破壊やそのアンカー効果をより一層向上させることができる。そして、これにより接続すべき導体と前記圧縮接続端子１１との電気的導通性を高めることができると共にクリープ現象の問題や圧縮により導体強度が低下する問題にも着実に改善を図ることができる。
【００３８】
図４は図１の圧縮接続端子１を用いて複数本のアルミニウム素線９を撚り合わせたアルミニウム撚線導体２２を圧縮接続する際、両者の間に金属粒子８を介在させて圧縮接続する接続方法を示す説明図、図５は図４の接続方法により、前記導体２２を圧縮接続した状態を示す説明図である。図４及び図５の接続方法の場合、前記導体２２を前記接触端子３の内面４に配置して圧縮接続する際、両者の間に微小な金属粒子８を介在させて圧縮接続し、これによって前記金属粒子８が前記導体２２と前記接触端子３の両方に食い込むようにする。金属粒子８の介在方法としては、散布等により行うことができる。この接続方法によれば、前記金属粒子８によるアンカー効果が更に加わることで、前記ネジ溝６等の存在による上記効果をより確実で安定性のあるものとすることができる。
【００３９】
また、図６は図４の接続方法により、前記圧縮接続端子１を用いて前記導体２２を圧縮接続した後、更に、圧縮接続部を加熱した状態を示す説明図である。図６の接続方法の場合、前記金属粒子８は、前記導体２２及び前記接触端子３を構成する金属材料よりも低融点の錫等の金属材料からなり、圧縮接続後に圧縮接続部をヒータ等により加熱することによって圧縮接続部内の前記金属粒子８を溶融する。８８は金属粒子８の融着部である。なお、前記加熱は圧縮接続と同時に行っても良い。この接続方法によれば、圧縮接続部を加熱することによって前記金属粒子８を溶融することにより、加熱する分接続工数は増えるが、前記金属粒子８を利用して簡単に金属的な接続を行うことができるので、接続部の電気的導通性を高めることができると共に接続工数の増加による接続コストの上昇を低く抑えることができる。
【００４０】
また、図７は本発明の更に他の実施の形態に係るオープンバレル型のアルミニウム導体用圧縮接続端子の構造説明図、図８は図７のアルミニウム導体用圧縮接続端子を用いてアルミニウム導体を圧縮接続した状態を示す説明図である。この圧縮接続端子１１１を用いた圧縮接続方法によっても、アルミニウム撚線導体２２２と接する接触端子３３３の内面に螺旋状のネジ溝６６６を形成した同上の構成を採用することにより、同様の効果を得ることができる。なお、９９９はアルミニウム撚線導体２２２を構成するアルミニウム素線、１０００はオープンバレル型圧縮接続端子１１１用の圧縮治具である。
【実施例】
【００４１】
圧縮接続端子として、図１に示される挿入型のアルミニウム又はアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金からなる圧縮接続端子を用いると共に、アルミニウム撚線導体として、直径１ｍｍの純アルミニウム素線を１９本（１／６／１２）同心撚りした直径５ｍｍのアルミニウム撚線導体を用い、以下の圧縮接続による実験を行った。なお、ネジ溝の形成にあたっては、専用のネジ切りタップを用い、圧縮接続にあたっては、専用の圧縮治具を用いた。
【００４２】
・実験例１（比較例１）
導体と接する接触端子の内面が平滑である上記圧縮接続端子の、前記接触端子の内面に、上記アルミニウム撚線導体を配置し、両者を圧縮接続した。この場合、圧縮部分の長さが前記導体の直径と同じ５ｍｍであり、前記導体先端の断面減少率が２０％（残断面積率８０％）で傾斜角θが０°となるように圧縮接続した。
【００４３】
・実験例２（比較例２）
導体と接する接触端子の内面が平滑である上記圧縮接続端子の、前記接触端子の内面に、上記アルミニウム撚線導体を配置し、両者を圧縮接続した。この場合、圧縮部分の長さが前記導体の直径と同じ５ｍｍであり、前記導体先端の断面減少率が２０％（残断面積率８０％）で傾斜角θが５°となるように圧縮接続した。
【００４４】
・実験例３（実施例１）
導体と接する接触端子の内面に深さ１ｍｍのネジ溝を形成した上記圧縮接続端子の、前記接触端子の内面に、上記アルミニウム撚線導体を配置し、両者を圧縮接続した。この場合、圧縮部分の長さが前記導体の直径と同じ５ｍｍであり、前記導体先端の断面減少率が２０％（残断面積率８０％）で傾斜角θが０°となるように圧縮接続した。
【００４５】
・実験例４（実施例２）
導体と接する接触端子の内面に深さ１ｍｍのネジ溝を形成した上記圧縮接続端子の、前記接触端子の内面に、上記アルミニウム撚線導体を配置し、両者を圧縮接続した。この場合、圧縮部分の長さが前記導体の直径と同じ５ｍｍであり、前記導体先端の断面減少率が２０％（残断面積率８０％）で傾斜角θが５°となるように圧縮接続した。
【００４６】
・実験例５（比較例３）
導体と接する接触端子の内面に深さ１ｍｍのネジ溝を形成した上記圧縮接続端子の、前記接触端子の内面に、上記アルミニウム撚線導体を配置し、両者を圧縮接続した。この場合、圧縮部分の長さが前記導体の直径と同じ５ｍｍであり、前記導体先端の断面減少率が２０％（残断面積率８０％）で傾斜角θが−（マイナス）５°となるように圧縮接続した。
【００４７】
・実験例６（比較例４）
導体と接する接触端子の内面に深さ１ｍｍのネジ溝を形成した上記圧縮接続端子の、前記接触端子の内面に、上記アルミニウム撚線導体を配置し、両者を圧縮接続した。この場合、圧縮部分の長さが前記導体の直径と同じ５ｍｍであり、前記導体先端の断面減少率が２０％（残断面積率８０％）で傾斜角θが１０°となるように圧縮接続した。
【００４８】
・実験例７（比較例５）
導体と接する接触端子の内面に深さ２ｍｍのネジ溝を形成した上記圧縮接続端子の、前記接触端子の内面に、上記アルミニウム撚線導体を配置し、両者を圧縮接続した。この場合、圧縮部分の長さが前記導体の直径と同じ５ｍｍであり、前記導体先端の断面減少率が２０％（残断面積率８０％）で傾斜角θが５°となるように圧縮接続した。
【００４９】
・実験例８（実施例３）
導体と接する接触端子の内面に深さ１ｍｍのネジ溝を形成し且つ同じ深さでネジ溝と交差する細長い切り欠きを４本等間隔に形成した上記圧縮接続端子の、前記接触端子の内面に、上記アルミニウム撚線導体を配置し、両者を圧縮接続した。この場合、圧縮部分の長さが前記導体の直径と同じ５ｍｍであり、前記導体先端の断面減少率が２０％（残断面積率８０％）で傾斜角θが５°となるように圧縮接続した。
【００５０】
・実験例９（実施例４）
導体と接する接触端子の内面に深さ１ｍｍのネジ溝を形成し且つ同じ深さでネジ溝と交差する細長い切り欠きを８本等間隔に形成した上記圧縮接続端子の、前記接触端子の内面に、上記アルミニウム撚線導体を配置し、両者を圧縮接続した。この場合、圧縮部分の長さが前記導体の直径と同じ５ｍｍであり、前記導体先端の断面減少率が２０％（残断面積率８０％）で傾斜角θが５°となるように圧縮接続した。
【００５１】
・実験例１０（実施例５）
導体と接する接触端子の内面に深さ１ｍｍのネジ溝を形成した上記圧縮接続端子の、前記接触端子の内面に、その接続部分の導体表面に硬質の純アルミニウムからなる金属粒子を均等に散布した上記アルミニウム撚線導体を配置し、両者を圧縮接続した。前記金属粒子の直径は、前記導体を構成するアルミニウム素線の直径と同じ１ｍｍである。この場合、圧縮部分の長さが前記導体の直径と同じ５ｍｍであり、前記導体先端の断面減少率が２０％（残断面積率８０％）で傾斜角θが５°となるように圧縮接続した。
【００５２】
・実験例１１（実施例６）
導体と接する接触端子の内面に深さ１ｍｍのネジ溝を形成した上記圧縮接続端子の、前記接触端子の内面に、接続部分の導体表面に硬質の純アルミニウムからなる金属粒子を均等に散布した上記アルミニウム撚線導体を配置し、両者を圧縮接続した。前記金属粒子の直径は、前記導体を構成するアルミニウム素線の直径の２倍の２ｍｍである。この場合、圧縮部分の長さが前記導体の直径と同じ５ｍｍであり、前記導体先端の断面減少率が２０％（残断面積率８０％）で傾斜角θが５°となるように圧縮接続した。
【００５３】
・実験例１２（実施例７）
導体と接する接触端子の内面に深さ２ｍｍのネジ溝を形成した上記圧縮接続端子の、前記接触端子の内面に、接続部分の導体表面に低融点の錫からなる金属粒子を均等に散布した上記アルミニウム撚線導体を配置し、両者を圧縮接続した。前記金属粒子の直径は、前記導体を構成するアルミニウム素線の直径と同じ１ｍｍである。この場合、圧縮部分の長さが前記導体の直径と同じ５ｍｍであり、前記導体先端の断面減少率が２０％（残断面積率８０％）で傾斜角θが５°となるように圧縮接続した。更に、圧縮接続後、圧縮接続部分を加熱し、前記金属粒子を溶融した。
【００５４】
上記各実験例に対し、夫々圧縮接続部分の、接続初期状態における接続強度及び接合界面の接触抵抗を夫々測定した。接続強度の測定は、アルミニウム撚線導体と圧縮接続端子の端末を夫々固定した状態で、アルミニウム撚線導体をその長さ方向に引張り、破断するまでの荷重（破断荷重）をもって測定した。また、夫々圧縮接続部分を、−（マイナス）４０℃、１５０℃に夫々３０分間ずつ放置することを一サイクルとする温度サイクルを１００回繰り返した後、同様の測定を行った。ここで、各々の測定値に基づき、接続強度については、アルミニウム撚線導体の破断強度を基準とした接続強度比（％）で評価し、接触抵抗については、実験例３（実施例１）の接続初期状態における接触抵抗を基準とした接触抵抗比（％）で評価した。この結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
表１より、本発明の実施例においては、いずれも特に温度サイクル後の接続強度の低下が少ないと共に接続抵抗の増加も少ないことが分かる。
【００５７】
また、実験例４（実施例２）と実験例７（比較例５）の比較から、ネジ溝の深さが導体の素線の直径よりも大きいと、圧縮接続の際に素線が破断することにより、接続強度が低下し、接触抵抗が増加する懸念があることが分かる。
【００５８】
また、実験例５（比較例３）から、傾斜角θがマイナスの場合は、温度サイクル後に、導体が抜け易くなることにより、接続強度が低下し、接続抵抗も増加することが分かる。一方、実験例４（実施例２）と実験例６（比較例４）の比較から、傾斜角θが５°を超える場合は、傾斜による最小断面積部分の導体強度が低下し、導体が破断し易くなることにより、接続強度が低下し、接続抵抗も増加することが分かる。
【００５９】
また、実験例８（実施例３）と実験例９（実施例４）の比較から、切り欠きの本数が多すぎる場合は、逆にアンカー効果が低下することにより、接続強度が低下し、接続抵抗も増加することが分かる。
【００６０】
また、実験例１０（実施例５）と実験例１１（実施例６）の比較から、金属粒子の直径が導体の素線の直径よりも大きい場合は、圧縮接続の際に導体の素線が破断することにより、接続強度が低下し、接触抵抗も増加する懸念があることが分かる。
【００６１】
本発明においては、接続部分が軽量化されることは言うまでもなく、接続部分の信頼性も格段に向上する。また、接続工数も少なくて済むことから、高所や屋外など接続作業が困難な場所での接続作業にも適用が可能になる。
【００６２】
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、その発明の範囲において種々の改変が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１、１１、１１１  圧縮接続端子
２、２２、２２２  アルミニウム撚線導体
３、３３、３３３  接触端子
４  内面
５  ボルト穴
６、６６  ネジ溝
７  切り欠き
８  金属粒子
８８  融着部
９、９９９  アルミニウム素線
１０００  圧縮治具
θ  傾斜角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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