(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続部品を構成する第１導体の第１接続部の圧縮によって、被接続体を構成する第２導体の第２接続部に前記第１接続部が直接連結されて電気接続構造を形成してなる接続構造体において、
前記第１導体が銅または銅合金からなり、
前記第２導体がアルミニウム合金からなり、
前記第２導体は、前記電気接続構造を形成した状態にて、前記第２接続部の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上であり、かつ、前記電気接続構造を形成しない前記第２導体の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ２が、前記ビッカース硬度ＨＶ１の８０％以上であることを特徴とする接続構造体。
【請求項２】
前記第２導体は、前記電気接続構造を形成した状態にて、前記第２接続部の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１４０以上である請求項１に記載の接続構造体。
【請求項３】
前記第２導体は、６０００系のアルミニウム合金からなる請求項１または２に記載の接続構造体。
【請求項４】
接続部品を構成する第１導体の第１接続部の圧縮によって、被接続体を構成する第２導体の第２接続部に前記第１接続部が直接連結されて電気接続構造を形成してなる接続構造体において、
前記第１および第２導体がいずれもアルミニウム合金からなり、
前記第２導体は、前記電気接続構造を形成した状態にて、前記第２接続部の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上であり、かつ、前記電気接続構造を形成しない前記第２導体の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ２が、前記ビッカース硬度ＨＶ１の８０％以上であることを特徴とする接続構造体。
【請求項５】
前記第２導体は、前記電気接続構造を形成した状態にて、前記第２接続部の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１４０以上である請求項４に記載の接続構造体。
【請求項６】
前記第２導体は、６０００系のアルミニウム合金からなる請求項４または５に記載の接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続部品を構成する第１導体の第１接続部の圧縮によって、被接続体を構成する第２導体の第２接続部に第１接続部が直接連結され、第２導体として、又は第１及び第２導体の双方として、アルミニウム合金からなる導体を用いて電気接続構造を形成したものであって、軽量かつ接続信頼性に優れ、しかもネッキング断線も生じにくい接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電線やケーブル（以下、これらを総称して「電線等」という場合がある。）の導体と端子、あるいは電線等の導体同士を電気接続するため相互連結することによって形成される接続構造体は、通常、電線等の導体として、又は導体及び端子の双方として、銅または銅合金からなる銅系材料を用いるのが一般的であるが、最近では、軽量化等の観点から、銅系材料に代わって、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるアルミニウム系材料を導体として用いるための検討がなされている。【０００３】
電線等の導体を銅系材料からアルミニウム系材料に変更すると、接続構造体の軽量化が図れるとともに、周辺の付帯設備を簡素にしたり、工事の安全性を高めることができる。また、アルミニウムは、銅よりも埋蔵量の多い金属であり、今後、更に電線等の導体を銅系材料からアルミニウム系材料に代替する必要性は高まっていくものと考えられる。【０００４】
ここで、接続構造体の態様としては、アルミニウム系材料からなる電線等の導体接続部の外周面を包み込むように、例えば銅系材料からなる端子やスリーブの導体接続部を圧着などで加工変形させて、電線等の導体接続部を圧縮することによって、電線等の導体接続部に、端子等の導体接続部を連結して電気接続構造を形成する場合（例えば図１、図２等）、あるいは、電線等の導体接続部を、ボルトやねじなどの締結具で締め付けて圧縮することによって、電線等の導体接続部を他の導体接続部に連結して電気接続構造を形成する場合（例えば図３等）などが挙げられる。【０００５】
ところで、電線等の導体接続部と端子等の導体接続部とが接触する部分である接点は、ミクロ形状で見ると、凹凸があるもの同士が接触していて、接触する多数の点が集まって（接触）面を形成していると考えることができる。また、アルミニウム系材料は、銅系材料に比べて強度が低いため、電線等の導体接続部にアルミニウム系材料を用いて形成した接続構造体は、電線等の導体接続部に銅系材料を用いて形成した接続構造体に比べると、接点の接触圧力（接圧）が低いという問題がある。【０００６】
さらに、これらの接続構造体はいずれも、通電に伴う発熱等によって温度が上昇する傾向があるが、温度が上昇すると、接続構造体を形成する、電線等の導体接続部をアルミニウム系材料とし、端子等の接続部品の導体接続部を銅系材料とする場合、アルミニウム系材料と銅系材料の熱膨張率の差によって、接点のズレや解放が生じやすい。すなわち、銅の線膨張係数は17×10-6/℃であるのに対して、アルミニウムの線膨張係数は23×10-6/℃と高いため、温度上昇に伴って、電線等の導体接続部（アルミニウム系材料）と端子等（銅系材料）との接合（接触）界面に、空隙や接点位置の相対的なずれが生じやすくなるからである。そして、接続構造体を形成したときに接点位置（当初接点位置）であったアルミニウム系材料の表面（凹凸）部分が、温度上昇によって銅系材料の接点位置から相対的に移動してずれることによって、当初接点位置であったアルミニウム系材料の表面（凹凸）部分が、空気に曝されて酸化膜で覆われるようになるとともに、相対的にずれて新たに接点位置となったアルミニウム系材料の表面部分には、絶縁性が高くかつ安定した状態で存在する酸化膜が既に存在しているため、通電時における接点間の電気抵抗が上昇し、それに伴ってジュール熱によって発生する熱量が多くなり、局所的な温度上昇が発生する傾向がある。そして、それによってさらなる接点ずれを誘発し、更なる酸化膜の増加と電気抵抗の上昇をもたらすという悪循環の問題があり、最悪の場合には、火災事故に至るおそれもあった。【０００７】
このような問題を解決するための手段としては、例えば、電線等の導体の断面積を増加させ、あるいは導体に流す電流の量を低減させることによって、接続構造体を形成する電線等の導体接続部（アルミニウム系材料）と端子等（銅系材料）との熱膨張差が大きくならないようにして、接続構造体の温度上昇を極力抑制する方法が挙げられる。【０００８】
しかしながら、この方法は、電線やケーブルを設置するスペースの制約を受けたり、あるいは、設置する電線やケーブルの本数を増加させる必要があり、接続構造体が使用できる環境や用途等の適用範囲が制限されるという問題があり、汎用性に乏しかった。【０００９】
また、上記のような問題を解決するための他の手段として、例えば、電線等の導体をアルミニウム系材料で構成するだけではなく、端子もアルミニウム系材料で構成することが考えられる。電線等の導体や端子をアルミニウム系材料で構成した場合、電線等の導体および端子を構成する材料間の熱膨張差は小さく、これに伴う接点のずれは生じにくいが、接点間の接触圧力（接圧）が低いため、この接続構造体を、例えば振動や外力が頻繁に作用する環境下で使用した場合には、接点のずれが生じやすく、接点のずれが生じると、ずれた表面に安定なアルミニウム酸化膜が形成されて、電気抵抗が増加しやくなるという問題があった。【００１０】
一方、電線等の導体および端子の双方にアルミニウム系材料を用いて形成した接続構造体は、電線等の導体および端子の双方に銅系材料を用いて形成した従来の接続構造体に比べて、格段に軽量化を図ることができ、また、電線等の導体にアルミニウム系材料を用いて形成し、端子に銅系材料を用いて形成した接続構造体に比べて、異種金属腐食等の問題が解消されることから、開発されることが期待されている。【００１１】
また、電線の導体接続部（アルミニウム系材料）の酸化抑制および端子の導通接続部（銅系材料）との導通パスを確保するための手段、又は、電線の導体および端子の接続部（双方がアルミニウム系材料）の酸化抑制および接点間の導通パスを確保するための手段として、導体接続部の表面に亜鉛粉末やシリコンカーバイト粉末などのコンパウンドを塗布し、電線の導体接続部（アルミニウム系材料）と端子の導通接続部（銅系材料）との間にコンパウンドを介在させる方法が知られている。【００１２】
しかしながら、かかる方法もまた、コンパウンドを使用できる許容温度範囲の上限値が低いため、その許容温度範囲を超える環境での使用ができず、加えて、接続構造体の組立時や工事の際に、電線等の導体接続部の表面にコンパウンドをむらなく均一に塗布する作業が必要になるが、この作業は、時間とコストがかかるという問題があった。【００１３】
さらに、接点のズレを防止するための手段としては、接続部品を構成する導体接続部の表面（内面）に、複数の溝や突部からなるセレーションを形成し、このセレーションを形成した接続部品を構成する導体接続部を、電線の導体接続部にかしめ圧着等することによって強固に連結する方法を採用することが有用である（例えば特許文献１および２等）。【００１４】
しかしながら、接続部品を構成する導体接続部にセレーションを形成する方法は、接続部品の構造を複雑にするために、コストの増加を招き、加えて、接続強度を高めるためにセレーションの頂点を電線の導体接続部に食い込ませる必要があり、これは、電線の導体接続部を構成する素線が細径の場合にはネッキング断線の原因となり、適用範囲が制限されるという問題があった。【００１５】
また、アルミニウム系材料からなる電線等の接続導体を、銅系材料からなる電線等の接続導体に接続した他の接続構造体としては、例えば特許文献３に、施工現場での布設前に、アルミニウム系材料からなる電線・ケーブルの導体を、銅系材料からなる電線・ケーブルの導体に予め接続しておき、接続した電線・ケーブルの（コイル）本体はアルミニウム系導体であり、端末のみが銅系導体としたものが提案されている。【００１６】
しかしながら、特許文献３に記載された接続構造体は、アルミニウム系導体で構成される（コイル）本体の長さを、施工現場等で使用される範囲（距離）にわたって常に延在可能な長さであればよいが、施工現場で長さの変更が必要になった場合には、コイル本体の長さを施工現場等で自由に変更することができないため、施工現場等に延設する範囲（距離）等によっては、コイル本体（アルミニウム系導体）の長さが足りなくなったり、不必要に長くなったりすることになり、この結果、材料の取り回しが悪く、十分な軽量化が図れないといった問題があった。【００１７】
このように、従来の技術では、昨今の大電流化や使用環境温度の高温化の流れに対応するべく、電線等に大電流を流したり、電線等を高温環境下で使用したりする場合が想定されるような用途であっても適用可能な接続構造体、特に軽量で、接続信頼性に優れ、ネッキング断線が生じにくい接続構造体は得られていない。これらの用途では、電線等の導体を銅系材料からアルミニウム系材料に置き換えた場合に、火災事故が生じる危険性があることから、電線等の導体としては、依然として銅系材料を使用し続けているのが現状であり、電線等の導体としてアルミニウム系材料を用いて形成した接続構造体を、上記用途で適用した事例は見当たらない。【００１８】
このようにアルミニウム系材料を用いて形成し、軽量化を図った接続構造体は、大電流の用途や使用環境温度が高温化する用途、例えば、メガソーラー、電気自動車の急速充電、風力発電用の風車やパワーコンディショナー、電力用のケーブル、建設用のケーブル、自動車用のワイヤーハーネス、キャブタイヤケーブルなどの用途に適用することができ、施工現場等における電線等の取り回し性が格段に向上するなどの種々の利点が期待されることから、開発することが強く望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００３−２４９２８４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１５／１９４６４０号
【特許文献３】特開２０１６−１６７３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の目的は、被接続体を構成する第２導体としてアルミニウム合金を用い、電気接続構造を形成した状態における第２導体の圧縮された部分（圧縮部分）と圧縮されていない部分（非圧縮部分）の機械的特性の適正化を図ることにより、軽量かつ接続信頼性に優れ、しかもネッキング断線も生じにくい接続構造体を提供することにある。【００２１】
本発明の他の目的は、接続部品の第１導体および被接続体の第２導体の双方にアルミニウム合金を用い、電気接続構造を形成した状態における第２導体の圧縮された部分（圧縮部分）と圧縮されていない部分（非圧縮部分）の機械的特性の適正化を図ることにより、軽量かつ接続信頼性に優れ、しかもネッキング断線も生じにくい接続構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明者は、銅とアルミニウムの熱膨張率の差によって、接点にズレや解放が起きてしまう本質的な原因を、アルミニウム系材料の強度が、銅系材料の強度に比べて概して半分以下と低く、銅とアルミニウムの間の接点の接触圧力（接圧）が小さいことにあると考えた。【００２３】
また、第１導体の第１接続部および第２導体の第２接続部の双方をアルミニウム合金で構成した接続構造体において、接点にズレや解放が起きてしまう本質的な原因を、アルミニウム系材料の強度が、銅系材料の強度に比べて概して半分以下と低いため、第１接続部および第２接続部の双方をアルミニウム合金で構成した接続構造体は、第１接続部および第２接続部の双方を銅系材料で構成した従来の接続構造体に比べて、接点間の接触圧力（接圧）が小さいことにあると考えた。【００２４】
そして、接触圧力が低いと、接点を構成する面（接面）に対して、平行方向の力や、垂直方向、すなわち接点同士を引き離す（解放する）方向の力が作用してしまったときに、接点のずれや解放が起きやすくなってしまうことを見出した。また、接圧が小さいことによって接点間にずれや解放が生じる原因は、上述したような温度上昇に伴う熱応力（接点間の熱膨張差）による影響だけではなく、周辺環境からの応力（例えば、外力）や、設置場所で発生する振動などの影響によっても生じることから、このような外的ストレスに対して影響を受けにくい接点を形成することが必要となる。ここで接触圧力とは、接点の表面に対して垂直に作用する応力のことである。【００２５】
また、本発明者は、被接続体を構成する第２導体としてアルミニウム系材料を用いて接続構造体を形成すること、又は、第１および第２導体の双方にアルミニウム合金からなる導体を用いて接続構造体を形成することを前提として、接続信頼性を高めつつ、ネッキング断線を抑制するための鋭意検討を行なったところ、被接続体を構成する第２導体として、強度（より厳密には硬度）の高いアルミニウム系材料を用いること、より詳細には、電気接続構造を形成した状態における第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１を高くし、かつ、電気接続構造を形成した状態における第２導体の圧縮部分（第２接続部）のビッカース硬度ＨＶ１を、電気接続構造を形成しない第２導体の非圧縮部分（第２接続部以外の第２導体の部分）のビッカース硬度ＨＶ２との関係で高くしすぎない（硬度段差が生じない）ように適正化を図ることによって、軽量かつ接続信頼性に優れ、しかもネッキング断線も生じにくい接続構造体を提供することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。【００２６】
すなわち、本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
（１）接続部品を構成する第１導体の第１接続部の圧縮によって、被接続体を構成する第２導体の第２接続部に前記第１接続部が直接連結されて電気接続構造を形成してなる接続構造体において、前記第１導体が銅または銅合金からなり、前記第２導体がアルミニウム合金からなり、前記第２導体は、前記電気接続構造を形成した状態にて、前記第２接続部の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上であり、かつ、前記電気接続構造を形成しない前記第２導体の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ２が、前記ビッカース硬度ＨＶ１の８０％以上であることを特徴とする接続構造体。
（２）前記第２導体は、前記電気接続構造を形成した状態にて、前記第２接続部の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１４０以上である上記（１）に記載の接続構造体。
（３）前記第２導体は、６０００系のアルミニウム合金からなる上記（１）または（２）に記載の接続構造体。【００２７】
また、本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
（４）接続部品を構成する第１導体の第１接続部の圧縮によって、被接続体を構成する第２導体の第２接続部に前記第１接続部が直接連結されて電気接続構造を形成してなる接続構造体において、前記第１および第２導体がいずれもアルミニウム合金からなり、前記第２導体は、前記電気接続構造を形成した状態にて、前記第２接続部の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上であり、かつ、前記電気接続構造を形成しない前記第２導体の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ２が、前記ビッカース硬度ＨＶ１の８０％以上であることを特徴とする接続構造体。
（５）前記第２導体は、前記電気接続構造を形成した状態にて、前記第２接続部の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１４０以上である上記（４）に記載の接続構造体。
（６）前記第２導体は、６０００系のアルミニウム合金からなる上記（４）または（５）に記載の接続構造体。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、接続部品を構成する第１導体の第１接続部の圧縮によって、被接続体を構成する第２導体の第２接続部に第１接続部が直接連結されて電気接続構造を形成してなる接続構造体において、第１導体が銅または銅合金からなり、第２導体がアルミニウム合金からなり、第２導体は、電気接続構造を形成した状態にて、第２接続部の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上であり、かつ、電気接続構造を形成しない第２導体の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ２が、前記ビッカース硬度ＨＶ１の８０％以上であることによって、軽量かつ接続信頼性に優れ、しかもネッキング断線も生じにくい接続構造体の提供が可能になった。【００２９】
また、本発明によれば、接続部品を構成する第１導体の第１接続部の圧縮によって、被接続体を構成する第２導体の第２接続部に第１接続部が直接連結されて電気接続構造を形成してなる接続構造体において、第１導体および第２導体がいずれもアルミニウム合金からなり、第２導体は、電気接続構造を形成した状態にて、第２接続部の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上であり、かつ、電気接続構造を形成しない第２導体の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ２が、前記ビッカース硬度ＨＶ１の８０％以上であることによって、軽量かつ接続信頼性に優れ、しかもネッキング断線も生じにくい接続構造体の提供が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明に従う第１実施形態の接続構造体の概略斜視図である。
【図２】図２は、本発明に従う第２実施形態の接続構造体の概略斜視図である。
【図３】図３は、本発明に従う第３実施形態の接続構造体の概略断面図である。
【図４】図４は、各種の第２導体を用いて求めた引張強度とビッカース硬度のそれぞれの実測値を、引張強度を縦軸、ビッカース硬度を横軸としてプロットした図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明に従う接続構造体の実施形態について、以下で詳細に説明する。
図１は、本発明に従う第１実施形態の接続構造体であって、接続構造体を、被接続体である被覆電線と、接続部品である圧着端子とで構成した場合の例を示したものである。
図示の接続構造体１は、接続部品２と被接続体３とで主に構成されている。
接続部品２は、第１導体２０を有し、第１導体２０の一部に、被接続体３に導体接続される第１接続部２１が設けられている。
【００３２】
［接続部品］
図１に示す接続部品２は、オープンバレル型の圧着端子であり、一端側には、被接続体３の第２導体３０の第２接続部３１に圧着して導体接続され、ワイヤバレル部として構成される第１接続部２１と、被接続体３の絶縁被覆部３２を圧着して連結されるインシュレーションバレル部２２を備え、接続部品２の他端（先端）側には、取付ねじ等の締結具（図示せず）を用いて他の被接続体（図示せず）に導通接続するための丸形（Ｒ形）の端子孔２３を備えている場合を示しているが、本発明の接続部品２は、被接続体３の第２接続部３１に対して圧縮によって導通接続できる第１接続部２１を有してさえいれば、接続部品２の他の部分はどのように構成してもよく、また、図１に示す圧着端子以外にも、例えば図２に示すように電線またはケーブル同士３Ａ、３Ｂの接続部の周りを圧縮して連結するために使用されるスリーブとして構成される接続部品２Ａや、図３に示すように被接続体３Ｃを締め付けて圧縮するボルトやねじ等の締結具等として構成される接続部品２Ｂなどが挙げられる。
【００３３】
第１導体２０は、例えば銅又は銅合金からなる。銅または銅合金の銅系材料としては、特に限定はしないが、例えば、タフピッチ銅、リン脱酸銅、黄銅系合金、リン青銅系合金、Ｃｕ−Ｓｎ−（Ｎｉ、Ｆｅ）−Ｐ系合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金、Ｃｕ−Ｃｒ系合金等が挙げられる。
【００３４】
また、第１導体２０は、アルミニウム合金からなっていてもよい。アルミニウム合金としては、接点間における十分な接触圧力を確保する観点から、第２導体３０と同等程度以上のビッカース硬度を有することが好ましく、例えば、第２導体３０を構成するアルミニウム合金と同じ組成系のものの他、高強度を有する他の組成系のアルミニウム合金であってもよく、特に限定はしない。一例を挙げておくと、２０００系（Ａｌ−Ｃｕ系）、５０００系（Ａｌ−Ｍｇ系）、６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）、７０００系（Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ（−Ｃｕ）系）のアルミニウム合金である。第１導体２０のＨＶは１１０以上が好ましい。より好ましくは１２５以上、更に好ましくは１４０以上、最も好ましくは１５５以上である。高め過ぎると、成形性や耐応力腐食割れ性を低下させるため、第１導体２０のＨＶは１８０以下であることが好ましい。
【００３５】
［被接続体］
被接続体３は、アルミニウム合金からなる第２導体３０を有し、図１では、第２導体３０が、７本の素線を撚り合せてなる５本の撚線３３ａ〜３３ｅを平行配列状態にして構成したものであって、被接続体３が、５本の撚線３３ａ〜３３ｅからなる第２導体３０と、この第２導体３０の外周を覆う絶縁被覆３２とで構成した被覆電線である場合を示しているが、かかる場合だけには限定されず、１本の被覆電線、または複数本の被覆電線の束をシースと呼ばれる絶縁被覆で覆って形成したケーブルであってもよい。また、絶縁被覆で被覆されていない裸電線であってもよい。
【００３６】
［本発明の特徴構成］
そして、本発明の構成上の主な特徴は、接続部品２を構成する第１導体２０の第１接続部２１の圧縮によって、被接続体３を構成する第２導体３０の第２接続部３１に第１接続部２１が直接連結されて電気接続構造を形成したものであって、第１導体２０が、銅または銅合金からなるか、又はアルミニウム合金からなり、第２導体３０がアルミニウム合金からなり、第２導体３０は、電気接続構造を形成した状態にて、第２接続部３１の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上であり、かつ、電気接続構造を形成しない第２導体３０の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ２を、ビッカース硬度ＨＶ１の８０％以上とすることにあり、この構成を採用することによって、軽量かつ接続信頼性に優れ、しかもネッキング断線も生じにくい接続構造体１を提供することができる。
【００３７】
（ｉ）第２導体がアルミニウム合金からなること
本発明では、第２導体３０はアルミニウム合金で構成されている。これによって、接続構造体の軽量化が図れる。アルミニウム合金としては、特に限定はしないが、第２導体３０として、強度特性、導電性、成形加工性、耐食性などの全ての特性を満足することが必要である他、さらに本発明では、第２導体３０として、従来のアルミニウム合金に比べてビッカース硬度が高いアルミニウム合金を用いることが必要である。この観点から、本発明では、第２導体３０に用いるのに好適なアルミニウム合金として、例えば、５０００系（Ａｌ−Ｍｇ系）、６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）のアルミニウム合金を用いることが好ましく、特に高い導電率を具備する必要がある場合には、６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）のアルミニウム合金を用いることが好ましい。接続構造体１の熱ストレスを低減するためには、第２導体３０の通電中のジュール発熱を抑制することも有効である。従って、第２導体の導電率は、４０％ＩＡＣＳであることが好ましく、より好ましくは４５％ＩＡＣＳ以上、更に好ましくは５０％ＩＡＣＳ以上である。
【００３８】
（ｉｉ）第２導体に関し、電気接続構造を形成した状態にて第２接続部３１の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上であること
本発明では、第２導体３０に関し、電気接続構造を形成した状態にて、アルミニウム合金からなる第２接続部３１の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１を１１０以上とし、これによって、接続部品２の第１接続部２１を構成する銅系材料との硬度（強度）差、又は接続部品２の第１接続部２１に用いた高強度のアルミニウム合金との硬度差を小さくすることができ、電気接続構造を形成する第１接続部２１と第２接続部３１との間の接点の接触圧力が高くなる結果、温度上昇に伴う熱応力（接点間の熱膨張差）や、周辺環境からの応力（例えば、外力）、および設置場所で発生する振動などの外的ストレスが接点に作用したとしても、接点のずれや解放が生じにくくなるため、優れた接続信頼性が得られる。
電気接続構造を形成した圧縮状態にて第２接続部３１の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上未満だと、接続部品２の第１接続部２１を構成する銅系材料との硬度（強度）差、又は接続部品２の第１接続部２１に用いた高強度のアルミニウム合金との硬度差が大きくなって、電気接続構造を形成する第１接続部２１と第２接続部３１との間の接点の接触圧力が低くなる結果、優れた接続信頼性が得られない。このため、圧縮状態にて第２接続部３１の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１は１１０以上とし、好ましくは１２５以上、更に好ましくは１４０以上、更により好ましくは１５５以上、最も好ましくは１７０以上とする。特に接続構造体が高温環境や振動が多い環境で使用される場合には、前記ビッカース硬度ＨＶ１は１４０以上とすることが好ましい。なお、ビッカース硬度ＨＶ１の上限は、特に限定はしないが、伸線加工を断線せずに行うことができる（非圧縮状態の）第２導体（線材）のビッカース硬度ＨＶ２は、現状の製造設備からすると、高くても２４０程度が限界であると考えられることから、（圧縮状態の）ビッカース硬度ＨＶ１の上限は３００とすることが好ましい。
【００３９】
電気接続構造を形成した（圧縮）状態にて第２接続部３１の位置でビッカース硬度ＨＶ１を測定する方法としては、例えば、電気接続構造を形成する第２接続部３１の断面だしを行い、その長手方向に対して垂直な断面（横断面）を鏡面研磨することによって、電気接続構造を形成した圧縮された状態のままの第２接続部３１のビッカース硬度を測定することができ、そのビッカース硬度ＨＶ１の値が高いほど、良好な接続信頼性が得られる。断面だしの方法は、例えば、帯鋸、ワイヤーソー、精密ディスクカッターなどによって、電気接続構造を維持したまま切断し、研磨布やバフ研磨によってその断面の凹凸を軽微にすることで行うことができる。なお、ビッカース硬度は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４：２００９に準拠して測定する。また、ビッカース硬度は、引張強度と比例関係にあり、ビッカース硬度が高いほど強度が高いことを意味する。例えば、６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）のアルミニウム合金の場合、引張強度ＴＳの概算値は、ビッカース硬度の測定値を、以下に示す（ｉ）式に代入することによって換算することができる。
引張強度ＴＳ（ＭＰａ）＝３．７０×ビッカース硬度ＨＶ  ・・・（ｉ）
なお、上記（ｉ）式の係数である３．７０は、図４に示すとおり、種々の６０００系アルミニウム合金線の引張強度とビッカース硬度の実測値に対して、最小二乗法により近似直線を解析し、求めた値である。
【００４０】
（ｉｉｉ）電気接続構造を形成しない（非圧縮状態における）第２導体３０の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ２を、電気接続構造を形成した（圧縮）状態にて第２接続部３１の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１の８０％以上とすること
本発明では、電気接続構造を形成せず、第１接続部２１で圧縮されていない（非圧縮）状態にある第２導体３０の位置（または部分）で測定したときのビッカース硬度ＨＶ２を、電気接続構造を形成し、第１接続部２１で圧縮された（圧縮）状態にある第２接続部３１の位置（または部分）で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１の８０％以上とする。これによって、第２導体３０の、圧縮状態にある第２接続部３１の硬度（強度）と、圧縮状態にない第２導体３０の部分との硬度（強度）との差が小さく、顕著な剛性段差が生じない結果、第２導体３０が強い力で引っ張られたときであっても、第２導体３０全体が均一に伸びやすくなるため、ネッキング断線も生じにくくなる。
非圧縮状態にある第２導体３０の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ２が、圧縮状態にある第２接続部３１の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１の８０％未満だと、第２導体３０の、圧縮状態にある第２接続部３１の硬度（強度）と、圧縮状態にない第２導体の部分の硬度（強度）との差が大きくなり、顕著な剛性段差が生じる結果、第２導体３０が強い力で引っ張られると、剛性段差がある第２導体３０の境界部分で局部伸び（くびれ）が生じやすくなり、ネッキング断線を有効に抑制することができなくなるからである。このため、電気接続構造を形成しない（非圧縮状態における）第２導体３０の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ２は、電気接続構造を形成した（圧縮）状態にて第２接続部３１の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１の８０％以上とし、好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上、更に好ましくは９０％以上、最も好ましくは９５％以上とする。なお、硬度比Ｒ（＝（ＨＶ２／ＨＶ１）×１００）の上限は、特に限定はしないが、ビッカース硬度ＨＶ１とビッカース硬度ＨＶ２とが同じである場合、すなわち１００％である。
【００４１】
電気接続構造を形成する圧縮状態にて第２接続部３１のビッカース硬度ＨＶ１を１１０以上と高くする手段としては、例えば、第２導体３０として、予めビッカース硬度ＨＶ１が高いアルミニウム合金を用いる方法と、圧縮、圧着及び締結などの接続の工程において圧縮によって第２接続部３１を加工硬化させる方法が想定される。しかし、後者の方法では、第２導体３０において、第２接続部３１の圧縮加工を受けた部分と、圧縮加工を受けていない無垢の導体部分との間で大きな硬度（強度）差が生じてしまう。その結果、第２導体において上記強度差（剛性段差）が生じた部分に応力が集中することになって、第２導体３０に引っ張り、曲げ、捻りなどの外力が作用したときに、応力が集中する部分にネッキング（くびれ）が生じて断線しやすくなると考えられる。このため、電気接続構造を形成した圧縮状態にて、第２接続部３１のビッカース硬度ＨＶ１を１１０以上と高くするには、第２導体３０として、予めビッカース硬度ＨＶ１が高いアルミニウム合金を用い、圧縮によって第２接続部３１を加工硬化したとしても、ビッカース硬度ＨＶ２がビッカース硬度ＨＶ１の８０％未満とならない範囲内に硬度の上昇を制御すればよい。なお、上述したネッキングによる断線は、第２導体３０の素線径が細い場合ほど起き易い。従って、本発明は、特に素線径が細い第２導体に適用するのが顕著な効果を奏する点で好ましい。例えば、第２導体の素線径は、１．５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１．０ｍｍ以下、更に好ましくは０．５ｍｍ以下、最適には０．２ｍｍ以下である。
【００４２】
ビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上と高いアルミニウム合金としては、特に限定はしないが、第２導体３０に用いるアルミニウム合金としては、強度特性、導電性、成形加工性、耐食性などの全てを満足することが必要であることを考慮すると、例えば６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）のアルミニウム合金を用いることが好ましい。なお、第２導体３０は、導電性が比較的低くてもよい場合には、５０００系（Ａｌ−Ｍｇ系）のアルミニウム合金を用いてもよい。
【００４３】
なお、従来の製造方法で製造した６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）のアルミニウム合金は、通常、ビッカース硬度が小さいため、本発明の第２導体として用いても十分な特性を得ることができなかった。
【００４４】
このため、本発明では、例えばＭｇおよびＳｉ等の合金組成および製造条件を適正に制御することによって、高ビッカース硬度の６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）のアルミニウム合金が得られることを見出したため、第２導体として６０００系のアルミニウム合金材料を用いる場合には、ビッカース硬度を高めた上述したような特定の６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）のアルミニウム合金材料を第２導体３０として用いることが好ましい。
【００４５】
ビッカース硬度が高いアルミニウム合金の製造方法としては、例えばＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系の６０００系のアルミニウム合金素材に対し、時効析出熱処理を行わずに、加工度ηが４以上の冷間加工を行う方法が挙げられる。特に、大きな加工度ηで冷間加工を行うことにより、金属組織の変形に伴う金属結晶の分裂を促すことができ、アルミニウム合金材の内部に結晶粒界を高密度で導入でき、その結果、アルミニウム合金材（粒界）が強化されて、ビッカース硬度を大幅に向上させることができる。このような加工度ηは、好ましくは５以上、より好ましくは６以上、さらに好ましくは７以上とする。また、加工度ηは１５を超えると、伸線加工時に断線が生じて電線（線材）を製造することが難しくなる傾向があることから、加工度ηは１５以下とすることが好ましい。また、必要に応じて、冷間加工の後に、調質焼鈍を行ってもよい。
【００４６】
さらに、６０００系のアルミニウム合金素材の好適な組成としては、例えば、０．２〜１．８質量％のＭｇ（マグネシウム）、０．２〜１．８質量％のＳｉ（珪素）、０．０１〜０．２６質量％のＦｅ（鉄）を含有するアルミニウム合金が挙げられる。ネッキング断線を低減する観点からは、Ｆｅの含有量を少なくすることが好ましい。
【００４７】
なお、加工度ηは、冷間加工前の第２導体の断面積をＳ１、冷間加工後の第２導体の断面積をＳ２（Ｓ１＞Ｓ２）とするとき、下記の（ｉｉ）式で表される。
加工度η（無次元）＝ｌｎ（Ｓ１／Ｓ２）      ・・・（ｉｉ）
【００４８】
また、加工方法は、目的とするアルミニウム系材料の形状（線棒材、板材、条、箔など）に応じて適宜選択すればよく、例えば、カセットローラーダイス、溝ロール圧延、丸線圧延、ダイス等による引抜き加工、スエージング等が挙げられる。また、上記のような加工における諸条件（潤滑油の種類、加工速度、加工発熱等）は、公知の範囲で適宜調整すればよい。
【００４９】
＜本発明の接続構造体の用途＞
本発明の接続構造体は、特に大電流の用途や使用環境温度が高温化する用途、例えば、メガソーラー、電気自動車の急速充電、風力発電用の風車やパワーコンディショナー、電力用のケーブル、建設用のケーブル、自動車用のワイヤーハーネス、キャブタイヤケーブルなどの用途に適用することが好適である。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【実施例】
【００５１】
次に、本発明の効果をさらに明確にするために、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。【００５２】
（実施例１〜３および比較例１〜４）
下記に示す組成および直径サイズを有するアルミニウム系材料からなる各棒材又は線材を、下記に示す伸線加工を含む各製造方法によって、直径０．３ｍｍの素線を製造し、製造した７本の素線を撚り合せて撚線とし、この撚線を第２導体とした。【００５３】
・実施例１
直径10mmのAl-0.61質量％Mg-0.58質量％Si-0.26質量％Fe合金（A6201の成分）を直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝7.01）した。【００５４】
・比較例１
直径1.4mmのAl-0.61質量％Mg-0.58質量％Si-0.26質量％Fe合金（A6201の成分）に350℃で２時間保持する焼鈍を行い、その後、直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝3.09）した。【００５５】
・実施例２
直径10mmのAl-0.61質量％Mg-0.58質量％Si-0.26質量％Fe合金（A6201の成分）を直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝7.01）した後に、200℃に10秒保持する焼鈍を行った。【００５６】
・比較例２
直径1.4mmのAl-0.61質量％Mg-0.58質量％Si-0.26質量％Fe合金（A6201の成分）に350℃で２時間保持する焼鈍を行い、その後、直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝3.09）した。その後に、540℃で15秒保持して焼き入れる溶体化処理と180℃で5時間の時効処理（T6処理）を施した。【００５７】
・実施例３
直径6mmのAl-2.52質量％Mg-0.11質量％Si-0.25質量％Fe-0.19質量％Cr（A5052の成分）の線を350℃で２時間保持する焼鈍を行い、その後、直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝5.99）した。【００５８】
・比較例３
直径10mmのEC-AL線（Al:99.6質量％以上の電気用アルミニウム線）を直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝7.01）した。【００５９】
・比較例４
直径10mmのAl-0.11質量％Mg-0.09質量％Si-0.24質量％Fe-0.21質量％Cu合金（A1120の成分）を直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝7.01）した。【００６０】
（比較例５および６）
・比較例５
直径10mmの0.12質量％Si-0.15質量％Fe-2.3質量％Cu-2.3質量％Mg-6.1質量％Zn-0.1質量％Zr合金（A7050の成分）を冷間伸線したが、直径7.8mm前後まで伸線した際に断線が多発し、線材を製造することが出来なかった。【００６１】
・比較例６
直径10mmの1.1質量％Si-0.7質量％Fe-4.3質量％Cu-0.8質量％Mn-0.6質量％Mg-0.2質量％Zn合金（A2014の成分）を冷間伸線したが、直径8.5mm前後まで伸線した際に断線が多発し、線材を製造することが出来なかった。【００６２】
［評価方法］
上記で作製した第２導体の第２接続部を、接続部品である銅製の圧着端子の第１接続部で圧着して接続構造体を形成し、下記の特性について評価した。
第２導体の圧縮状態にある第２接続部のビッカース硬度と接触圧力の関係は、以下の方法で調べた。まず、第２導体の圧縮状態にある第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４：２００９に準じて、微小硬さ試験機  ＨＭ−１２５（株式会社アカシ（現株式会社ミツトヨ）製）を用い、精密ディスクカッターによって、電気接続構造を維持したまま切断し、研磨布やバフ研磨によってその断面（横断面）の凹凸を軽微にする鏡面研磨を行なうことによって測定した。また、電気接続構造を形成しない第２導体３０の位置におけるビッカース硬度ＨＶ２もまた、ＨＶ１と同様に、第２導体の長手方向に対して垂直な断面から測定した。断面だしの方法もＨＶ１と同様である。このとき、試験力は０．１ｋｇｆ（０．９８Ｎ）、保持時間は１５秒とした。測定した（非圧縮状態にある）ビッカース硬度ＨＶ２を、圧縮状態にある第２接続部で測定したビッカース硬度ＨＶ１で割ったときの百分率を硬度比Ｒ（％）として求めた。また、電気接続構造を形成しているときの第２接続部の接触圧力は、実測することが難しいため、有限要素法のシミュレーションによって調べた。シミュレーションのソフトには、LS-DYNAを用いた。圧着解析の後に除荷解析を行った。接続部品の第１接続部によって圧縮された第２導体の第２接続部において、第１接続部に接している第２接続部の全面積に占める、１００ＭＰａ以上の接圧で第１接続部と接している第２接続部の面積の百分率である面積率Ｓ（％）を求めた。なお、汎用のタフピッチ銅線の焼鈍材を銅合金製端子で圧着した場合、面積率Ｓのシミュレーション結果は５％であったため、本実施例では、面積率Ｓは、５％以上である場合を接続信頼性が合格レベルにあると評価した。
また、第１導体と第２導体の接圧を間接的に測定するために、ＪＩＳ  Ｃ  ２８０５（２０１０）「導線用圧着端子」に基づいて引張強さ試験を行い、その応力（＝ＰＡ）を測定した。また、第２導体に汎用のタフピッチ銅線の焼鈍材を用いて、同様に測定した応力をＰＣとし、応力比Ｑ（＝ＰＡ／ＰＣ）を算出した。応力比Ｑが１以上の場合に、接続信頼性が合格レベルと判断した。
さらに、圧着して接続構造体を形成した後に、圧着端子に対し第２導体を４５°方向に引っ張り、このとき、ネッキング断線が発生するか否かについても調べた。引っ張り力は、用いる第２導体の抗張力の６０〜８０％の力で行った。この抗張力は、用いる第２導体の引張強度に、第２導体の非圧縮部の断面積を掛けた値を用いた。加えて、第２導体を構成する前の素線の状態で、導電率を室温にて４端子法により測定した。これらの評価結果を表１に示す。なお、表１に示すネッキング断線発生の有無は、断線の発生がない場合を良好「○」、断線の発生があった場合を不良「×」として記号で示してある。【００６３】
【表１】
0006407501.tif 000002
【００６４】
表１の結果から、実施例１〜３はいずれも、圧縮状態にある第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１が１３０以上であり、面積率Ｓが７％以上と大きいため、優れた接続信頼性を有しており、また、硬度比Ｒが９０％以上であることから、ネッキング断線も生じなかった。また、引張強さ試験の応力比Ｑの値も高く、第１導体と第２導体の間に高い接圧が発生していた。特に、実施例１および２はいずれも導電率ＥＣが５０％ＩＡＣＳ以上と高かった。【００６５】
これに対し、比較例１は、圧縮状態にある第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１が１００と小さく、面積率Ｓの数値が３％と小さいため、接続信頼性が劣っていた。また、比較例２は、圧縮状態にある第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１は１１５と１１０以上であり、面積率Ｓの数値が８％と大きいため、優れた接続信頼性を有しているものの、硬度比Ｒが７０％であることから、ネッキング断線が生じた。さらに、比較例３は、圧縮状態の第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１が５５と小さく、面積率Ｓの数値が１％と小さいため、接続信頼性が劣っていた。さらにまた、比較例４は、圧縮状態にある第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１が１００と小さく、面積率Ｓが２％と小さいため、接続信頼性が劣っていた。尚、比較例５および６はいずれも、構造用のアルミニウム合金であって、高い強度が得られることで知られている７０００系および２０００系のアルミニウム合金であるが、第２導体を製造するための伸線加工中に断線が多発して製造することができず、上述した評価を行うことができなかった。また、比較例１，３，４はいずれも、引張強さ試験の応力比Ｑの値が低かった。【００６６】
以上の結果から、第２導体は、電気接続構造を形成した圧縮状態にある第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上であるときに良好な接続信頼性が得られ、また、上記硬度比Ｒが８０％以上であるときにネッキング断線を防止できること、さらには、第２導体として６０００系アルミニウム合金を用いた場合には、特に加工度が４以上の伸線加工を行なうことによって強度が高まり、導電率を含めた全ての特性が良好であることが解った。【００６７】
（実施例４〜７および比較例５〜１０）
下記に示す組成および直径サイズを有するアルミニウム系材料からなる各棒材又は線材を、下記に示す伸線加工を含む各製造方法によって、直径０．３ｍｍの素線を製造し、製造した７本の素線を撚り合せて撚線とし、この撚線を第２導体とした。【００６８】
・実施例４
直径10mmのAl-0.61質量％Mg-0.58質量％Si-0.26質量％Fe合金（A6201の成分）を直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝7.01）した。【００６９】
・実施例５
直径10mmのAl-0.61質量％Mg-0.58質量％Si-0.26質量％Fe合金（A6201の成分）を直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝7.01）した後に、200℃に10秒保持する焼鈍を行った。【００７０】
・実施例６
直径6mmのAl-2.52質量％Mg-0.11質量％Si-0.25質量％Fe-0.19質量％Cr（A5052の成分）の線を350℃で2時間保持する焼鈍を行い、その後、直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝5.99）した。【００７１】
・実施例７
直径5mmのAl-0.75質量％Mg-0.53質量％Si-0.26質量％Fe-0.20質量％Cu-0.11質量％Cr（A6061の成分）の線を直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝5.63）した。【００７２】
・比較例５
直径10mmのAl-0.11質量％Mg-0.09質量％Si-0.24質量％Fe-0.21質量％Cu合金（A1120の成分）を直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝7.01）した。【００７３】
・比較例６
直径1.4mmのAl-0.61質量％Mg-0.58質量％Si-0.26質量％Fe合金（A6201の成分）に350℃で２時間保持する焼鈍を行い、その後、直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝3.09）した。【００７４】
・比較例７
直径1.4mmのAl-0.61質量％Mg-0.58質量％Si-0.26質量％Fe合金（A6201の成分）に350℃で２時間保持する焼鈍を行い、その後、直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝3.09）した。その後に、540℃で15秒保持して焼き入れる溶体化処理と180℃で５時間の時効処理（T6処理）を施した。【００７５】
・比較例８
直径10mmのEC-AL線（Al:99.6質量％以上の電気用アルミニウム線）を直径0.3mmまで冷間伸線（加工度η＝7.01）した。【００７６】
（比較例５および６）
・比較例９
直径10mmの0.12質量％Si-0.15質量％Fe-2.3質量％Cu-2.3質量％Mg-6.1質量％Zn-0.1質量％Zr合金（A7050の成分）を冷間伸線したが、直径7.8mm前後まで伸線した際に断線が多発し、線材を製造することが出来なかった。【００７７】
・比較例１０
直径10mmの1.1質量％Si-0.7質量％Fe-4.3質量％Cu-0.8質量％Mn-0.6質量％Mg-0.2質量％Zn合金（A2014の成分）を冷間伸線したが、直径8.5mm前後まで伸線した際に断線が多発し、線材を製造することが出来なかった。【００７８】
［評価方法］
上記で作製した第２導体の第２接続部を、接続部品である６０００系アルミニウム合金製の圧着端子の第１接続部で圧着して接続構造体を形成し、各特性について評価した。評価のための各値の測定方法は、実施例１〜３及び比較例１〜４と同じとした。評価結果を表２に示す。【００７９】
【表２】
0006407501.tif 000003
【００８０】
表２の結果から、実施例４〜７はいずれも、圧縮状態にある第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１が１３２以上であり、面積率Ｓが６％以上と大きいため、優れた接続信頼性を有しており、また、硬度比Ｒが８５％以上であることから、ネッキング断線も生じなかった。また、引張強さ試験の応力比Ｑの値も高く、第１導体と第２導体の間に高い接圧が発生していた。特に、実施例４および５はいずれも導電率ＥＣが５０％ＩＡＣＳ以上と高かった。【００８１】
これに対し、比較例５は、圧縮状態にある第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１が９８と小さく、面積率Ｓが３％と小さいため、接続信頼性が劣っていた。また、比較例６は、圧縮状態にある第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１が１０２と小さく、面積率Ｓの数値が３％と小さいため、接続信頼性が劣っていた。さらに、比較例７は、圧縮状態にある第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１は１１５と１１０以上であり、面積率Ｓの数値が６％と大きいため、優れた接続信頼性を有しているものの、硬度比Ｒが６５％であることから、ネッキング断線が生じた。加えて、比較例８は、圧縮状態の第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１が５５と小さく、面積率Ｓの数値が１％と小さいため、接続信頼性が劣っていた。尚、比較例９および１０はいずれも、構造用のアルミニウム合金であって、高い強度が得られることで知られている７０００系および２０００系のアルミニウム合金であるが、第２導体を製造するための伸線加工中に断線が多発して製造することができず、上述した評価を行うことができなかった。また、比較例５，６，８はいずれも、引張強さ試験の応力比Ｑの値が低かった。【００８２】
以上の結果から、第２導体は、電気接続構造を形成した圧縮状態にある第２接続部のビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上であるときに良好な接続信頼性が得られ、また、上記硬度比Ｒが８０％以上であるときにネッキング断線を防止できること、さらには、第２導体として６０００系アルミニウム合金を用いた場合には、特に加工度が４以上の伸線加工を行なうことによって強度が高まり、導電率を含めた全ての特性が良好であることが解った。【００８３】
なお、本発明では、接続部品である端子のワイヤバレル部を形成する（内面）部分に、セレーションをさらに設けてもよい。この場合、ビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上という硬質な第２接続部に対してセレーションを良好な状態で食い込ませるため、端子の第１導体として、比較的強度が高い銅合金、例えばＣｕ−Ｚｎ系の丹銅や黄銅、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ系のリン青銅、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系のコルソン銅などの銅合金を用いることが好ましい。また、本発明では、さらに従来技術であるコンパウンドを併用してもよい。【００８４】
また、本発明では、第２導体にＣｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｐｄ及びＡｕからなる群から選択された金属を被覆した構成としてもよい。また、上記金属には、上記金属を主たる構成元素とした合金や金属間化合物の状態も含まれる。第２導体を被覆する方法としては、例えば、置換めっき、電解めっき、クラッド、溶射などが挙げられる。軽量化の効果を最大限に引き出すためには、被覆は薄い方がよいことから、置換めっき或いは電解めっきが好ましい。また、中間線径を有する導体を上記金属で被覆し、その後に伸線加工を行う製法でもよい。また、第２導体への上記金属の被覆は、加工費の増加やリサイクル性の低下を招かない範囲で行うのが好ましい。
【符号の説明】
【００８５】
１、１Ａ、１Ｂ  接続構造体
２、２Ａ、２Ｂ  接続部品
２０  第１導体
２１  第１接続部（またはワイヤバレル部）
２２  インシュレーションバレル部
２３  端子孔
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ  被接続体
３０  第２導体
３１  第２接続部
３２  絶縁被覆部
３３ａ〜３３ｅ  撚線
【要約】
被接続体を構成する第２導体としてアルミニウム合金を用い、第２導体の圧縮部分と非圧縮部分の機械的特性の適正化を図ることにより、軽量かつ接続信頼性に優れ、しかもネッキング断線も生じにくい接続構造体を提供する。
本発明の接続構造体（１）は、接続部品（２）を構成する第１導体（２０）の第１接続部（２１）の圧縮によって、被接続体（３）を構成する第２導体（３０）の第２接続部（３１）に第１接続部（２１）が直接連結されて電気接続構造を形成し、第１導体（２０）が銅または銅合金からなり、第２導体（３０）がアルミニウム合金からなり、第２導体（３０）は、電気接続構造を形成した状態にて、第２接続部（３１）の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ１が１１０以上であり、かつ、電気接続構造を形成しない第２導体（３０）の位置で測定したときのビッカース硬度ＨＶ２が、前記ビッカース硬度ＨＶ１の８０％以上である。【図１】
0006407501.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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