(57)【要約】【課題】電気接続の信頼性をより向上させることが可能なアルミ電線用端子を提供する。【解決手段】アルミ電線用端子１は、アルミニウム又はその合金から形成されると共に、アルミニウム又はその合金からなるアルミ導体１０１が挿入される端子圧縮部２０と、端子圧縮部２０の導体挿入穴２１に塗布されるペースト材料Ｐとを備え、ペースト材料Ｐには、電気的陰極度が１．３１以上１．８３以下、ブリネル硬さが２６０ＭＰａ以上、電気抵抗が９６．１ｎΩ・ｍ以下となる金属製の金属粒子が含有されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はその合金から形成されると共に、アルミニウム又はその合金からなるアルミ導体が挿入される筒状部と、
前記筒状部の内面に塗布されるペースト材料と、を備え、
前記ペースト材料には、電気的陰極度が１．３１以上１．８３以下、ブリネル硬さが２６０ＭＰａ以上、電気抵抗が９６．１ｎΩ・ｍ以下となる金属製の金属粒子が含有されている
ことを特徴とするアルミ電線用端子。
【請求項２】
前記金属粒子は、粒径が０．１ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のアルミ電線用端子。
【請求項３】
断面が多角形により構成された回転操作部をさらに備え、
前記筒状部は、内面がねじ切りされたネジ溝を有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のアルミ電線用端子。
【請求項４】
前記筒状部よりも前記アルミ導体の挿入側に設けられた第２筒状部をさらに備え、
前記第２筒状部は、前記筒状部よりも硬い金属で構成され、筒内面が、前記筒状部の内面の径より小さくなるように、前記筒状部側に向かって縮径されるテーパ構造となっている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のアルミ電線用端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミ電線用端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軽量化の観点から導体金属にアルミニウムやその合金を用いたアルミ電線が提案されている。また、アルミ電線の導体部を挿入する筒状部を有し、導体部が挿入された筒状部を外側から圧縮してアルミ電線と電気接続するアルミ電線用端子についても提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００３】
ここで、アルミ電線は、高い接触抵抗を有する酸化被膜が導体表面に形成されることが知られている。このため、アルミ導体を端子に接続する場合には、接続に先立って、ブラッシングなどにより導体表面から酸化被膜を除去することが行われ、手間が生じてしまう。
【０００４】
そこで、このような問題に対して特許文献１に記載の端子は、アルミ導体を挿入する筒状部の内面に、酸化被膜を除去するための凹凸を備えた構成となっている。また、特許文献２に記載のように、筒状部の内面にネジ溝を形成したアルミ電線用端子についても提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７６８８６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４４８９５号公報
【特許文献３】特開平１１−１２１０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなアルミ電線用端子では、筒状部にアルミ導体を挿入して外部から圧縮することで、凹凸やネジ溝がアルミ導体上の酸化被膜を除去することができるものであるが、アルミ電線用端子についてもアルミニウムやその合金で形成されている場合には、筒状部の内面側にも酸化被膜が形成されることとなり、電気接続の信頼性の面において向上の余地があるものであった。
【０００７】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その発明の目的とするところは、電気接続の信頼性をより向上させることが可能なアルミ電線用端子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のアルミ電線用端子は、アルミニウム又はその合金から形成されると共に、アルミニウム又はその合金からなるアルミ導体が挿入される筒状部と、前記筒状部の内面に塗布されるペースト材料と、を備え、前記ペースト材料には、電気的陰極度が１．３１以上１．８３以下、ブリネル硬さが２６０ＭＰａ以上、電気抵抗が９６．１ｎΩ・ｍ以下となる金属製の金属粒子が含有されていることを特徴とする。
【０００９】
このアルミ電線用端子によれば、筒状部の内面にペースト材料が塗布されるため、何ら塗布しない場合と比較すると筒状部の内面における酸化被膜の形成が抑えられることとなる。また、ペースト材料にはブリネル硬さが２６０ＭＰａ以上の金属粒子が含有されているため、筒状部を圧縮する際に金属粒子によってアルミ導体上の酸化被膜を除去することができる。しかも、金属粒子自体がペースト材料によって覆われていることから金属粒子自体の酸化も抑えており、且つ、金属粒子の電気抵抗が９６．１ｎΩ・ｍ以下とされることから、金属粒子を介したアルミ導体と筒状部との導通も良好に行われ易くなる。加えて、金属粒子の電気陰極度が１．３１以上１．８３以下とアルミニウムに近くされていることから、電蝕による悪影響も抑えることとなる。従って、電気接続の信頼性をより向上させることができる。
【００１０】
また、本発明のアルミ電線用端子において、前記金属粒子は、粒径が０．１ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
このアルミ電線用端子によれば、金属粒子は粒径が０．１ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下であるため、その性質がサンドペーパーに近く、酸化被膜を除去するのに適切な粒径とすることができる。
【００１２】
また、本発明のアルミ電線用端子において、断面が多角形により構成された回転操作部をさらに備え、前記筒状部は、内面がねじ切りされたネジ溝を有することが好ましい。
【００１３】
このアルミ電線用端子によれば、筒状部は、内面がネジ溝を有すると共に、多角形により構成された回転操作部をさらに備えるため、回転操作部を利用してアルミ導体を筒状部内に回転挿入することができ、筒状部内面のネジ溝によって酸化被膜を除去することができる。
【００１４】
また、本発明のアルミ電線用端子において、前記筒状部よりも前記アルミ導体の挿入側に設けられた第２筒状部をさらに備え、前記第２筒状部は、前記筒状部よりも硬い金属で構成され、筒内面が、前記筒状部の内面の径より小さくなるように、前記筒状部側に向かって縮径されるテーパ構造となっていることが好ましい。
【００１５】
このアルミ電線用端子によれば、筒状部よりも硬い金属で構成されたテーパ構造の第２筒状部をさらに備えるため、アルミ導体を筒状部に挿入するに先立って、第２筒状部の縮径されたテーパ構造によって酸化被膜を除去することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電気接続の信頼性をより向上させることが可能なアルミ電線用端子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るアルミ電線用端子を示す平面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２の一部拡大図である。
【図４】第２実施形態に係るアルミ電線用端子を示す断面図である。
【図５】第３実施形態に係るアルミ電線用端子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係るアルミ電線用端子を示す平面図である。図１に示すように、本実施形態に係るアルミ電線用端子１は、アルミニウム又はその合金から構成されるものであって、概略的に羽子板部１０と、端子圧縮部（筒状部）２０とを備えている。
【００２０】
羽子板部１０は、図１に示す平面視状態で略長方形状となる板材であって、長手方向に２つのボルト孔１１が並んで形成されている。２つのボルト孔１１は、図外のボルトが挿入される貫通孔である。羽子板部１０は、２つのボルト孔１１を利用したボルト締めによって取付対象に電気接続される。
【００２１】
端子圧縮部２０は、羽子板部１０に連接される部位であって、その一端部からアルミ導体（図２の符号１０１）が挿入される導体挿入穴２１が形成されて有底筒状に構成されている。導体挿入穴２１の底面は、羽子板部１０側に向かって尖ったテーパ状に形成されている。
【００２２】
図２は、図１に示すＡ−Ａ断面図である。なお、図２においてアルミ電線１００についても図示するものとする。
【００２３】
図２に示すように、端子圧縮部２０の導体挿入穴（内面）２１にはアルミ電線１００の導体部分であるアルミ導体１０１が挿入される。このため、導体挿入穴２１は、挿入予定となるアルミ導体１０１の径以上の大きさの径で形成されることとなる。なお、アルミ導体１０１は、アルミニウム又はその合金から構成されている。端子圧縮部２０は、アルミ導体１０１が導体挿入穴２１に挿入された状態で、外部から圧縮されることでアルミ導体１０１と電気接続される。なお、図２に示す例においてアルミ導体１０１は撚線によって構成されているが、特にこれに限らず、単線で構成されていてもよい。
【００２４】
ここで、本実施形態において端子圧縮部２０は、その内面となる導体挿入穴２１に、ペースト材料Ｐが塗布されている。ペースト材料Ｐは、銅やアルミ等のイオン化傾向による電蝕を抑えるものであって、例えば石油系グリスやワセリン類が該当する。このようなペースト材料Ｐは、電蝕防止コンパウンドと称呼されることもある。特に本実施形態に係るペースト材料Ｐは、導体挿入穴２１の酸化被膜の形成を抑える役割を有しており、酸素透過度が低いものが好ましい。
【００２５】
図３は、図２の一部拡大図であって、符号Ｅで示す部分を拡大したものである。図３に示すように、ペースト材料Ｐには、複数の金属粒子ＭＰが含有されている。このようにペースト材料Ｐが金属粒子ＭＰを含有することで、アルミ導体１０１が導体挿入穴２１に挿入されて端子圧縮部２０が圧縮された場合に、アルミ導体１０１上の酸化被膜を金属粒子ＭＰが削り取るようになり、酸化被膜の除去が行われる。
【００２６】
ここで、金属粒子ＭＰは、電気的陰極度が１．３１以上１．８３以下、ブリネル硬さが２６０ＭＰａ以上、電気抵抗が９６．１ｎΩ・ｍ以下となる金属によって構成されており、その粒径は０．１ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下となっている。
【００２７】
このように、電気的陰極度が１．３１以上１．８３以下となっているため、アルミ導体１０１や端子圧縮部２０を構成するアルミ金属と電気的陰極度が近くなり、電蝕の影響を抑えることができる。
【００２８】
また、ブリネル硬さが２６０ＭＰａ以上となっているため、金属粒子ＭＰが適度な硬さとなって端子圧縮部２０の圧縮の際に好適に酸化被膜を除去することができる。さらに、電気抵抗が９６．１ｎΩ・ｍ以下となっているため、金属粒子ＭＰを介してアルミ導体１０１と端子圧縮部２０との電気接続が良好に行われる。
【００２９】
加えて、金属粒子ＭＰの粒径は０．１ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下となっているため、その性質がサンドペーパーに近く、酸化被膜を除去するのに適切な粒径とすることができる。
【００３０】
なお、金属粒子ＭＰに用いられる金属は安価であることが好ましい。安価であって上記条件を満たす金属は、例えばジュラルミン、マグネシウム、鉄及び亜鉛が該当する。このうち、金属粒子ＭＰに用いられる金属は、その特性上、ジュラルミンが最も好適である。
【００３１】
表１は金属特性の具体的数値を示す表である。なお、価格については２０１７年５月時点の参考価格を示している。
【表１】
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【００３２】
表１に示すように、電蝕を考慮すると、電気的陰極度は「（参考）アルミ」に示す値に近いことが好ましい。この点、ジュラルミンは「（参考）アルミ」と同等の値となっており、電蝕の観点から最も好ましい金属といえる。
【００３３】
また、電気抵抗については低いことが好ましく、ジュラルミン、マグネシウム、鉄及び亜鉛の中では、ジュラルミンが最も電気抵抗が低く、好ましい金属といえる。
【００３４】
さらに、ジュラルミンは、酸化被膜を除去するだけの硬さ（ブリネル硬さ２６０ＭＰａ以上）を有している。よって、金属粒子ＭＰに用いられる金属は、その特性上、ジュラルミンが最も好適である。
【００３５】
次に、本実施形態に係るアルミ電線用端子１とアルミ導体１０１との電気接続について説明する。
【００３６】
まず、アルミ電線用端子１は、端子圧縮部２０の導体挿入穴２１に金属粒子ＭＰを含有したペースト材料Ｐが塗布されている。このため、導体挿入穴２１については酸化被膜の形成が抑えられることとなる。さらには、ペースト材料Ｐに含有される金属粒子ＭＰについても酸化被膜の形成が抑えられることとなる。加えて、金属粒子ＭＰはペースト材料Ｐによって導体挿入穴２１に保持され、導体挿入穴２１を下方に向けたとしても金属粒子ＭＰが導体挿入穴２１から脱落しないこととなる。
【００３７】
このようなアルミ電線用端子１の導体挿入穴２１に、アルミ電線１００のアルミ導体１０１が挿入される。そして、挿入後、端子圧縮部２０が圧縮される。このとき、金属粒子ＭＰによってアルミ導体１０１上の酸化被膜が除去される。しかも、ペースト材料Ｐは微細な金属粒子ＭＰを多数含有することから、ペースト材料Ｐ内には金属粒子ＭＰが均等に配置され、酸化被膜についても均等に破壊することができる。
【００３８】
以上により、アルミ電線用端子１とアルミ導体１０１とが電気接続される。なお、電気接続後においても、両者の接点部分にはペースト材料Ｐが位置することから、接点部分の保護についても図ることができる。
【００３９】
このようにして、本実施形態に係るアルミ電線用端子１によれば、端子圧縮部２０の導体挿入穴２１にペースト材料Ｐが塗布されるため、何ら塗布しない場合と比較すると導体挿入穴２１における酸化被膜の形成が抑えられることとなる。また、ペースト材料Ｐにはブリネル硬さが２６０ＭＰａ以上の金属粒子ＭＰが含有されているため、端子圧縮部２０を圧縮する際に金属粒子ＭＰによってアルミ導体１０１上の酸化被膜を除去することができる。しかも、金属粒子ＭＰ自体がペースト材料Ｐによって覆われていることから金属粒子ＭＰ自体の酸化も抑えており、且つ、金属粒子ＭＰの電気抵抗が９６．１ｎΩ・ｍ以下とされることから、金属粒子ＭＰを介したアルミ導体１０１と端子圧縮部２０との導通も良好に行われ易くなる。加えて、金属粒子ＭＰの電気陰極度が１．３１以上１．８３以下とアルミニウムに近くされていることから、電蝕による悪影響も抑えることとなる。従って、電気接続の信頼性をより向上させることができる。
【００４０】
また、金属粒子ＭＰは粒径が０．１ｍｍ以上０．１２ｍｍ以下であるため、その性質がサンドペーパーに近く、酸化被膜を除去するのに適切な粒径とすることができる。
【００４１】
次に本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係るアルミ電線用端子は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００４２】
図４は、第２実施形態に係るアルミ電線用端子を示す断面図である。なお、図４においては、図示の関係上、符号３０の構成についてのみ断面を示しておらず外観状態を示している。
【００４３】
図４に示すように、第２実施形態に係るアルミ電線用端子２は、羽子板部１０と端子圧縮部２０とを接続する接続部分に、断面が六角形（多角形の一例）となる回転操作部３０を備えている。回転操作部３０は断面が六角形であることから、ナットと同様にナットレンチを利用してアルミ電線用端子２を回転させることができる。
【００４４】
さらに、第２実施形態に係るアルミ電線用端子２は、導体挿入穴２１にネジ溝２２が形成されている。加えて、第２実施形態においては、アルミ導体１０１（図２参照）の寸法と導体挿入穴２１の寸法が同程度となっている。
【００４５】
このような構成であるため、第２実施形態においては、回転操作部３０を操作してアルミ電線用端子２を全体的に回転させながら、アルミ導体１０１を導体挿入穴２１に挿入することとなる。この際、アルミ導体１０１上の酸化被膜は、ネジ溝２２に接触することで破壊されながら挿入されていくこととなる。
【００４６】
なお、図２に示すアルミ導体１０１は、その撚り方向からすると、回転方向がねじ切り方向と逆向きとなっているため、撚線の長手方向とネジ溝２２とが交差する形となり、より好適に酸化被膜を除去することができる。なお、アルミ導体１０１の撚り方向とねじ切り方向とは同方向になっていてもよい。これによっても、挿入時に絶縁被覆を除去できるからである。
【００４７】
このようにして、第２実施形態に係るアルミ電線用端子２によれば、第１実施形態と同様に、電気接続の信頼性をより向上させることができ、酸化被膜を除去するのに適切な粒径とすることができる。
【００４８】
さらに、第２実施形態によれば、端子圧縮部２０は、導体挿入穴２１がネジ溝２２を有すると共に、六角形により構成された回転操作部３０をさらに備えるため、回転操作部３０を利用してアルミ導体１０１を端子圧縮部２０内に回転挿入することができ、導体挿入穴２１のネジ溝２２によって酸化被膜を除去することができる。
【００４９】
次に本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係るアルミ電線用端子は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００５０】
図５は、第３実施形態に係るアルミ電線用端子を示す断面図である。図５に示すように、第３実施形態に係るアルミ電線用端子３は、端子圧縮部２０よりもアルミ導体１０１の挿入側（すなわち羽子板部１０の反対側）に設けられた第２端子圧縮部４０（第２筒状部）をさらに備えている。
【００５１】
第２端子圧縮部４０は、端子圧縮部２０よりも硬い金属で構成されており、本実施形態においては錫メッキされた銅によって構成されている。第２端子圧縮部４０は、端子圧縮部２０と第２端子圧縮部４０とを合わせた長さの５％以上１０％以下の長さとなっており、アルミ導体１０１の挿入後の圧縮に際して端子圧縮部２０よりも硬い第２端子圧縮部４０が邪魔になり難い程度の長さとなっている。また、第２端子圧縮部４０は、銅に錫メッキが施されていることから、端子圧縮部２０を構成する金属であるアルミニウムやその合金との電蝕が抑えられている。
【００５２】
また、第２端子圧縮部４０は、内面となる導体挿入穴（筒内面）４１が、端子圧縮部２０の導体挿入穴２１の径よりも小さくなるように、端子圧縮部２０に向かって縮径されるテーパ構造となっている。より詳細に第２端子圧縮部４０の導体挿入穴４１は、最も縮径される端子圧縮部２０側が端子圧縮部２０の導体挿入穴２１よりも縮径されていればよい。よって、導体挿入穴４１のうち最も拡径されている部分は、導体挿入穴２１と比較して縮径されていてもよいし、拡径されていてもよいし、同径であってもよい。
【００５３】
このような構成であるため、第３実施形態においては、アルミ導体１０１を端子圧縮部２０の導体挿入穴２１に挿入するに先立って、第２端子圧縮部４０の導体挿入穴４１に挿入されることとなる。さらに、第２端子圧縮部４０の導体挿入穴４１は、導体挿入穴２１よりも縮径されている部分を有することから、アルミ導体１０１は、導体挿入穴４１を通過する際に酸化被膜が除去されることとなる。
【００５４】
このようにして、第３実施形態に係るアルミ電線用端子３によれば、第１実施形態と同様に、電気接続の信頼性をより向上させることができ、酸化被膜を除去するのに適切な粒径とすることができる。
【００５５】
さらに、第３実施形態によれば、端子圧縮部２０よりも硬い金属で構成されたテーパ構造の第２端子圧縮部４０をさらに備えるため、アルミ導体１０１を端子圧縮部２０に挿入するに先立って、第２端子圧縮部４０の縮径されたテーパ構造によって酸化被膜を除去することができる。
【００５６】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能な範囲で適宜他の技術を組み合わせてもよい。
【００５７】
例えば、上記実施形態においてアルミ電線用端子１〜３は、羽子板部１０を有し、ボルト締めによって対象に電気接続されるが、これに限らず、羽子板部１０を有さない雄雌端子によって構成されてもよい。また、アルミ電線用端子１〜３は、例えば２つ以上の端子圧縮部２０を備えて、アルミ電線１００同士を接続するものであってもよい。加えて、アルミ電線用端子１〜３は、分離可能な２つ以上の部品を連結して構成されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１〜３  ：アルミ電線用端子
２０    ：端子圧縮部（筒状部）
２１    ：導体挿入穴（内面）
２２    ：ネジ溝
３０    ：回転操作部
４０    ：第２端子圧縮部（第２筒状部）
４１    ：導体挿入穴（筒内面）
１０１  ：アルミ導体
ＭＰ    ：金属粒子
Ｐ      ：ペースト材料
【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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