特許 7097233 圧着端子付き電線

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-29

(45)【発行日】2022-07-07

(54)【発明の名称】圧着端子付き電線

(51)【国際特許分類】

   H01R 4/18 20060101AFI20220630BHJP

   H01B 7/00 20060101ALI20220630BHJP

【ＦＩ】

H01R4/18 A

H01B7/00 306

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018103039

(22)【出願日】2018-05-30

(65)【公開番号】P2019207810

(43)【公開日】2019-12-05

【審査請求日】2021-01-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100143959

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 秀一

(72)【発明者】

【氏名】吉田 祥

(72)【発明者】

【氏名】江口 立彦

【審査官】井上 信

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／０３１８８５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－２４３０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５３４５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－３２１３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２０４２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｒ ４／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルミニウム線及び／またはアルミニウム合金線を含む複数の導体線に、アルミニウムまたはアルミニウム合金の端子が圧着された端子付き電線であって、
前記複数の導体線と前記端子との圧着部において、前記複数の導体線のうち、前記端子と接していない導体線の周面に介在物が存在し、
前記複数の導体線が、撚り線であり、前記端子と接していない導体線の長手方向に対して直交方向の断面において、少なくとも１つの導体線が、周方向の長さ１ｍｍあたり、前記介在物を１個以上有し、
前記圧着部の、前記複数の導体線の長手方向に対して直交方向の断面における前記複数の導体線間の間隔が、全て前記介在物で埋められており、
前記介在物が、Ｓｉ及び／またはＺｎを含む、端子付き電線。

【請求項2】

アルミニウム線及び／またはアルミニウム合金線を含む複数の導体線に、アルミニウムまたはアルミニウム合金の端子が圧着された端子付き電線であって、
前記複数の導体線と前記端子との圧着部において、前記複数の導体線のうち、前記端子と接していない導体線の周面に介在物が存在し、
前記複数の導体線が、撚り線であり、前記端子と接していない導体線の長手方向に対して直交方向の断面において、少なくとも１つの導体線が、周方向の長さ１ｍｍあたり、前記介在物を１個以上有し、
前記圧着部の、前記複数の導体線の長手方向に対して直交方向の断面における前記複数の導体線間の間隔が、全て前記介在物で埋められており、
前記端子と接していない導体線の長手方向に対して直交方向の断面において、少なくとも１つの導体線が、周方向の長さ１ｍｍあたり、前記介在物を１．５個以上１０個以下有し、前記介在物の平均直径が、２μｍ以上１００μｍ以下である、端子付き電線。

【請求項3】

前記介在物の平均直径が、１μｍ以上５００μｍ以下である請求項１または２に記載の端子付き電線。

【請求項4】

直径が１ｍｍ以上３ｍｍ以下の前記導体線が７本以上１００本以下束ねられて複数の導体線が形成されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の端子付き電線。

【請求項5】

前記複数の導体線の非圧着部における、該複数の導体線の長手方向に対して直交方向の断面積（Ａ１）に対する、前記複数の導体線の非圧着部における該複数の導体線の長手方向に対して直交方向の断面積（Ａ１）から前記複数の導体線の前記圧着部における該複数の導体線の長手方向に対して直交方向の断面積（Ａ２）を引いた値（Ａ１－Ａ２）の割合（Ｒ）（Ｒ（％）＝１００×（Ａ１－Ａ２）／（Ａ１））のうち、もっとも大きいＲが、３０％以上８０％以下である減面部位を、前記圧着部が有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の端子付き電線。

【請求項6】

前記複数の導体線の長手方向におけるＲが３０％以上８０％以下である減面部位の長さが、前記非圧着部における前記複数の導体線の直径以上である請求項５に記載の端子付き電線。

【請求項7】

前記端子表面の少なくとも一部領域が、平均厚さ０．１μｍ以上のＳｎを含む膜で被覆されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の端子付き電線。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アルミニウム線及び／またはアルミニウム合金線を含む複数の導体線が束ねられた導体部でも、導体部内部に配置された導体線間における電気抵抗を低減できる端子付き電線に関するものである。

【背景技術】

【0002】

アルミニウムやアルミニウム合金は銅よりも電気伝導度が低下するものの、軽量化の点から、銅電線に代えて、アルミニウム電線やアルミニウム合金電線が使用されることがある。アルミニウム電線やアルミニウム合金電線の表面には、経年劣化により、電気抵抗が大きい酸化被膜が形成されるので、アルミニウム電線やアルミニウム合金電線の電気抵抗が上昇して、通電の際に電線が発熱して、端子や電線の温度が上昇してしまうことがあった。特に、アルミニウム電線やアルミニウム合金電線からなる導体線が異種金属である銅端子に接続されると、銅とアルミニウムの熱膨張差から端子と導体線間で剥離が生じ、端子と導体線間の電気的接続性が低下してしまうことがあった。また、使用条件によっては、銅とアルミニウムとの間で電解腐食に至る可能性もあった。

【0003】

そこで、アルミニウム電線やアルミニウム合金電線からなる導体線を使用する場合には、銅端子に代えて、同種金属、すなわち、アルミニウム端子やアルミニウム合金端子が使用されることも行われている。また、アルミニウム端子やアルミニウム合金端子は、銅端子と比較して軽量なので、電線設置の作業性にも優れている。

【0004】

しかし、銅端子に代えて、アルミニウム端子やアルミニウム合金端子を使用しても、上記の通り、アルミニウム電線やアルミニウム合金電線の表面には、電気抵抗の大きな酸化被膜が形成されてしまうので、アルミニウム電線やアルミニウム合金電線の電気抵抗の上昇を防止することが求められている。

【0005】

そこで、アルミニウム端子のうち、圧着しようとする部分の内面に、圧着によってアルミニウム導体の表面に食い付きを起こす凹部または凸部を形成したアルミニウム端子を使用することが提案されている（特許文献１）。特許文献１は、圧着しようとする部分の内面に凹部または凸部を形成したアルミニウム端子を使用することにより、アルミニウム導体の表面の酸化被膜を破壊しながらアルミニウム導体をアルミニウム端子に圧着して、アルミニウム導体とアルミニウム端子間の電気抵抗の上昇を防止するものである。

【0006】

しかし、特許文献１では、端子内面の凹部または凸部でアルミニウム導体の表面の酸化被膜を破壊するので、端子と接していないアルミニウム導体、例えば、複数のアルミニウム導体が束ねられた電線の内部に配置されたアルミニウム導体では、表面の酸化被膜を破壊することが難しい。従って、特許文献１では、電線の内部に配置されたアルミニウム導体間においては、電気抵抗の上昇を防止して、端子の昇温を抑制することが難しいという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１０－８６８４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記事情に鑑み、本発明は、導体線及び端子にアルミニウムやアルミニウム合金を使用し、また、複数の導体線を備えた電線でも、電線の内部に配置された導体線間における電気抵抗の上昇を防止して、端子の昇温を抑制できる端子付き電線を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の構成の要旨は、以下の通りである。
［１］アルミニウム線及び／またはアルミニウム合金線を含む複数の導体線に、アルミニウムまたはアルミニウム合金の端子が圧着された端子付き電線であって、
前記複数の導体線と前記端子との圧着部において、前記複数の導体線のうち、前記端子と接していない導体線の周面に介在物が存在する端子付き電線。
［２］前記介在物の平均直径が、１μｍ以上５００μｍ以下である［１］に記載の端子付き電線。
［３］前記介在物が、Ｓｉ及び／またはＺｎを含む［１］または［２］に記載の端子付き電線。
［４］前記複数の導体線が、撚り線である［１］乃至［３］のいずれか１つに記載の端子付き電線。
［５］前記端子と接していない導体線の長手方向に対して直交方向の断面において、少なくとも１つの導体線が、周方向の長さ１ｍｍあたり、前記介在物を１個以上有する［１］乃至［４］のいずれか１つに記載の端子付き電線。
［６］直径が１ｍｍ以上３ｍｍ以下の前記導体線が７本以上１００本以下束ねられて複数の導体線が形成されている［１］乃至［５］のいずれか１つに記載の端子付き電線。
［７］前記複数の導体線の非圧着部における、該複数の導体線の長手方向に対して直交方向の断面積（Ａ１）に対する、前記複数の導体線の非圧着部における、該複数の導体線の長手方向に対して直交方向の断面積（Ａ１）から前記複数の導体線の前記圧着部における該複数の導体線の長手方向に対して直交方向の断面積（Ａ２）を引いた値（Ａ１－Ａ２）の割合（Ｒ）（Ｒ（％）＝１００×（Ａ１－Ａ２）／（Ａ１））のうち、もっとも大きいＲが、３０％以上８０％以下である減面部位を、前記圧着部が有する［１］乃至［６］のいずれか１つに記載の端子付き電線。
［８］前記複数の導体線の長手方向におけるＲが３０％以上８０％以下である減面部位の長さが、前記非圧着部における前記複数の導体線の直径以上である［７］に記載の端子付き電線。
［９］前記端子表面の少なくとも一部領域が、平均厚さ０．１μｍ以上のＳｎを含む膜で被覆されている［１］乃至［８］のいずれか１つに記載の端子付き電線。

【発明の効果】

【0010】

本発明の端子付き電線の態様によれば、複数のアルミニウム線及び／またはアルミニウム合金線を含む導体線とアルミニウムまたはアルミニウム合金の端子との圧着部において、端子と接していない導体線の周面に介在物が存在することにより、介在物によって端子と接していない導体線の表面に形成された酸化被膜を破壊できる。従って、端子と接していない導体線間の導通性が維持されるので、端子と接していない導体線間であっても電気抵抗の上昇を防止できる。このように、端子と接していない導体線間における電気抵抗の上昇を防止できるので、端子の昇温を抑制できる。

【0011】

本発明の端子付き電線の態様によれば、介在物の平均直径が、１μｍ以上５００μｍ以下であることにより、酸化被膜を確実に破壊しつつ、端子と接していない導体線間の導通性を確実に維持することができる。

【0012】

本発明の端子付き電線の態様によれば、介在物がＳｉを含むことにより、酸化被膜を確実に破壊して導体線間における電気抵抗の上昇を確実に防止でき、また、介在物がＺｎを含むことにより、酸化被膜を破壊しつつ導体線間の電気的接続が円滑化されて、電気抵抗の上昇を確実に防止できる。

【0013】

本発明の端子付き電線の態様によれば、複数の導体線が撚り線であることにより、電線の曲げ加工性等が向上して、長手方向の形状の自由度が向上する。

【0014】

本発明の端子付き電線の態様によれば、導体線の周方向の長さ１ｍｍあたり介在物が１個以上存在することにより、酸化被膜を確実に破壊して、端子と接していない導体線間の導通性を確実に維持することができる。

【0015】

本発明の端子付き電線の態様によれば、直径１ｍｍ以上３ｍｍ以下の導体線であることにより、内部の導体線間の電気抵抗の上昇を防止しつつ、電線の曲げ加工性等を得ることできる。また、直径１ｍｍ以上３ｍｍ以下の導体線が７本以上１００本以下束ねられていることにより、電線の導体部として所定の直径を確保することができる。

【0016】

本発明の端子付き電線の態様によれば、複数の導体線の非圧着部における、複数の導体線の長手方向に対して直交方向の断面積（Ａ１）に対する、複数の導体線の非圧着部における、複数の導体線の長手方向に対して直交方向の断面積（Ａ１）から複数の導体線の圧着部における断面積（Ａ２）を引いた値（Ａ１－Ａ２）の割合（Ｒ）のうちもっとも大きいＲが３０％以上８０％以下である減面部位を、圧着部が有することにより、圧着部において、酸化被膜を確実に破壊しつつ、導体線の引っ張り破断を確実に防止することができる。

【0017】

本発明の端子付き電線の態様によれば、導体線の長手方向におけるＲが３０％以上８０％以下である減面部位の長さが、非圧着部における複数の導体線の直径以上であることにより、導体線と端子間の電気的接続性が向上して、導体線と端子間の電気抵抗による端子の昇温を確実に抑制できる。

【0018】

本発明の端子付き電線の態様によれば、端子表面が平均厚さ０．１μｍ以上のＳｎを含む膜で被覆されていることにより、端子表面の腐食を防止しつつ、導体線と端子間の電気的接続性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態例に係る端子付き電線の概要を説明する斜視図である。

【図2】本発明の実施形態例に係る端子付き電線の概要を説明する平面図である。

【図3】本発明の実施形態例に係る端子付き電線に従う圧着部の断面写真である。

【図4】本発明の実施形態例に係る端子付き電線の圧着部の断面である。

【図5】圧着部におけるアルミニウム系導体線の周方向の長さの測定方法を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、本発明の実施形態に係る端子付き電線について、図面を用いながら説明する。図１は、本発明の実施形態例に係る端子付き電線の概要を説明する斜視図である。図２は、本発明の実施形態例に係る端子付き電線の概要を説明する平面図である。図３は、本発明の実施形態例に係る端子付き電線に従う圧着部の断面写真である。図４は、本発明の実施形態例に係る端子付き電線の圧着部の断面である。図５は、圧着部におけるアルミニウム系導体線の周方向の長さの測定方法を示す説明図である。

【0021】

図１、２に示すように、本発明の実施形態に係る端子付き電線１は、アルミニウム線及び／またはアルミニウム合金線であるアルミニウム系導体線２１に、アルミニウムまたはアルミニウム合金であるアルミニウム系端子１０が圧着されたものである。アルミニウム系導体線２１が複数束ねられてアルミニウム系導体部２０が形成されている。アルミニウム系導体部２０は、絶縁被覆３０で被覆されてアルミニウム系導体部被覆電線３１となっている。

【0022】

アルミニウム系端子１０は、アルミニウム系導体部２０の一方端が、圧着されて固定される導体圧着部位１１と、相手接続先（図示せず）との接続部分となる相手接続部位１２とを有している。相手接続部位１２は、平板状の部位であり、その中央部に円形状の貫通孔１３が形成されている。貫通孔１３にボルト等の固定部材が挿通されて相手接続先に固定される。

【0023】

アルミニウム系導体部被覆電線３１の一方端では、絶縁被覆３０が剥がされてアルミニウム系導体部２０が露出しており、露出したアルミニウム系導体部２０が、導体圧着部位１１に挿入された状態で圧着されている。圧着前の導体圧着部位１１は、筒状であり、圧着されるアルミニウム系導体部２０の挿入側は開放され、圧着されるアルミニウム系導体部２０の先端側（すなわち、相手接続部位１２側）は、閉塞面で閉塞された状態となっている。筒状の導体圧着部１１に露出したアルミニウム系導体部２０を閉塞面に当接するまで差し込んだ後、導体圧着部位１１をかしめ等で所定量潰すことで、アルミニウム系導体部２０が、その外周に沿ってアルミニウム系端子１０に圧着、固定される。

【0024】

アルミニウム系端子１０の材料は、純アルミニウムまたはアルミニウム合金であり、アルミニウム合金としては、アルミニウム－マンガン系合金、アルミニウム－マグネシウム系合金、アルミニウム－マグネシウム－ケイ素系合金、アルミニウム－亜鉛－マグネシウム系合金、アルミニウム－銅－マグネシウム系合金等が挙げられる。アルミニウム系導体線２１の材料は、純アルミニウムまたはアルミニウム合金であり、アルミニウム合金としては、アルミニウム系端子１０の材料と同じアルミニウム合金、すなわち、アルミニウム－マンガン系合金、アルミニウム－マグネシウム系合金、アルミニウム－マグネシウム－ケイ素系合金、アルミニウム－亜鉛－マグネシウム系合金、アルミニウム－銅－マグネシウム系合金等が挙げられる。

【0025】

絶縁被覆３０は、絶縁性を有する材料であれば、特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニル、架橋ポリ塩化ビニル、クロロプレンゴム等を主成分とするハロゲン系樹脂、ポリエチレン、架橋ポリエチレン、エチレンプロピレンゴム、ケイ素系ゴム、ポリエステル等を主成分とするハロゲンフリー樹脂等が挙げられる。これらのうち、ポリ塩化ビニル樹脂が好ましい。なお、必要に応じて、上記樹脂材料に、可塑剤や難燃剤等の各種添加剤が配合されていてもよい。

【0026】

図３、４に示すように、アルミニウム系端子１０の導体圧着部位１１では、アルミニウム系導体線２１が複数束ねられて形成されたアルミニウム系導体部２０が圧着されて、圧着部２３が形成されている。複数のアルミニウム系導体線２１には、圧着部２３において、アルミニウム系端子１０の導体圧着部位１１の内面に接していない第１のアルミニウム系導体線２１－１と、アルミニウム系端子１０の導体圧着部位１１の内面に接している第２のアルミニウム系導体線２１－２とがある。

【0027】

このうち、図４に示すように、少なくとも、第１のアルミニウム系導体線２１－１の周面には、複数の介在物４０、４０・・・が存在している。それぞれの介在物４０、４０・・・は、第１のアルミニウム系導体線２１－１の周面に接した状態で存在している。また、それぞれの介在物４０、４０・・・は、所定の第１のアルミニウム系導体線２１－１と該所定の第１のアルミニウム系導体線２１－１に隣接した他の第１のアルミニウム系導体線２１－１との間、所定の第１のアルミニウム系導体線２１－１と該所定の第１のアルミニウム系導体線２１－１に隣接した第２のアルミニウム系導体線２１－２との間に配置されている。すなわち、介在物４０は、相互に隣接する第１のアルミニウム系導体線２１－１間、第１のアルミニウム系導体線２１－１と該所定の第１のアルミニウム系導体線２１－１に隣接した第２のアルミニウム系導体線２１－２との間に配置されている。従って、アルミニウム系導体線２１の間に配置されている介在物４０は、少なくとも２つのアルミニウム系導体線２１の周面と接している。介在物４０は、粒子状の物質である。

【0028】

なお、図３では、介在物４０は、黒い点状に映っている物質であり、アルミニウム系導体線２１間及びアルミニウム導体線２１とアルミニウム系端子１０間に、散在して配置されている。

【0029】

導体圧着部位１１の内面と接していない第１のアルミニウム系導体線２１－１の表面に形成された酸化被膜は導電性に劣るところ、この酸化被膜は、介在物４０によって破壊される。従って、導体圧着部位１１の内面と接していない第１のアルミニウム系導体線２１－１間の導通性が維持されるので、導体圧着部位１１の内面と接していない第１のアルミニウム系導体線２１－１間であっても電気抵抗の上昇を防止できる。このように、導体圧着部位１１の内面と接していない第１のアルミニウム系導体線２１－１間における電気抵抗の上昇を防止できるので、アルミニウム系導体部２０全体の電気抵抗の上昇を防止できる。従って、端子付き電線１では、アルミニウム系導体部２０とアルミニウム系端子１０間の導通性に優れるので、アルミニウム系導体部２０の圧着されたアルミニウム系端子１０の昇温を抑制できる。

【0030】

介在物４０の平均直径は、特に限定されないが、その下限値は、酸化被膜を確実に破壊する点から、１μｍが好ましく、２μｍがより好ましく、５μｍが特に好ましい。一方で、介在物４０の平均直径の上限値は、第１のアルミニウム系導体線２１－１間における導通性を確実に維持する点から、５００μｍが好ましく、２００μｍがより好ましく、１００μｍが特に好ましい。介在物４０の平均直径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または光学顕微鏡を用いて、圧着部２３の３つの横断面（アルミニウム系導体部被覆電線３１の長手方向（延び方向）に対して直交方向の断面）について、１つの横断面あたり任意に１０個の介在物４０を選定し、選定した合計３０個の各介在物４０の最長直径をそれぞれ測定して、その測定値を平均して求めたものである。

【0031】

介在物４０の材料は、特に限定されないが、ケイ素（Ｓｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）を主成分として含む材料が挙げられる。このうち、ケイ素（Ｓｉ）及び／または亜鉛（Ｚｎ）を主成分として含む介在物４０が好ましい。Ｓｉは、アルミニウム系の酸化物と比較して硬い特性を有する。従って、介在物４０が主成分としてＳｉを含むことにより、第１のアルミニウム系導体線２１－１の表面に形成された酸化被膜を確実に破壊して、第１のアルミニウム系導体線２１－１間における電気抵抗の上昇を確実に防止できる。Ｓｉを主成分として含む材料として、例えば、Ｓｉ単体、ＳｉＣ等を挙げることができる。

【0032】

また、Ｚｎは、優れた延性を有し、導電性にも優れる。従って、介在物４０がＺｎを主成分として含むことにより、第１のアルミニウム系導体線２１－１の表面に形成された酸化被膜を破壊しつつ、第１のアルミニウム系導体線２１－１間の電気的接続性が向上して、第１のアルミニウム系導体線２１－１間における電気抵抗の上昇を確実に防止できる。Ｚｎを主成分として含む材料として、例えば、Ｚｎ単体を挙げることができる。

【0033】

介在物４０の存在頻度は、特に限定されないが、その下限値は、アルミニウム系導体部２０の長手方向に対して直交方向の断面において、少なくとも１本の第１のアルミニウム系導体線２１－１について、その周方向の長さ１ｍｍあたり１．０個が好ましく、前記周方向の長さ１ｍｍあたり１．５個がより好ましい。上記存在頻度の下限値により、第１のアルミニウム系導体線２１－１の酸化被膜を確実に破壊して、導体圧着部位１１の内面と接していない第１のアルミニウム系導体線２１－１間の導通性を確実に維持することができる。一方で、介在物４０の存在頻度の上限値は、導体圧着部位１１の内面と接していない第１のアルミニウム系導体線２１－１間の相互の導通性低下を確実に防止する点から、前記周方向の長さ１ｍｍあたり５０個が好ましく、２０個がより好ましく、１０個が特に好ましい。

【0034】

上記周方向の長さは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または光学顕微鏡を用いて、圧着部２３の横断面を撮影し、撮影した圧着部２３の画像または写真から、介在物４０の外縁形状を極力近似する方法で測定する。介在物４０の外縁形状を極力近似する方法とは、具体的には、図５に示すように、長さが介在物４０の平均直径の１０％以下の直線Ｌを介在物４０の外縁形状４１に沿って折れ線グラフ状に結ぶ方法である。

【0035】

介在物４０は、所定の第１のアルミニウム系導体線２１－１と該所定の第１のアルミニウム系導体線２１－１に隣接した他の第１のアルミニウム系導体線２１－１及び該所定の第１のアルミニウム系導体線２１－１に隣接した第２のアルミニウム系導体線２１－２との間に配置されているだけではなく、図３、４に示すように、隣接する第２のアルミニウム系導体線２１－２間や第２のアルミニウム系導体線２１－２とアルミニウム系端子１０の導体圧着部位１１との間にも配置されていてもよい。隣接する第２のアルミニウム系導体線２１－２間に介在物４０が配置されていることで、アルミニウム系導体線２１－２間の導通性も向上し、第２のアルミニウム系導体線２１－２と導体圧着部位１１との間に介在物４０が配置されていることで、アルミニウム系端子１０とアルミニウム系導体部２０間の導通性も向上する。

【0036】

図１～４に示すように、アルミニウム系導体部２０はアルミニウム系端子１０の導体圧着部位１１に圧着されているので、圧着部２３には、アルミニウム系導体部２０の横断面が減面された減面部２４が形成されている。減面部２４におけるアルミニウム系導体部２０の減面の程度は、例えば、アルミニウム系導体部２０の非圧着部における横断面の断面積（Ａ１）に対する、アルミニウム系導体部２０の非圧着部における横断面の断面積（Ａ１）からアルミニウム系導体部２０の圧着部２３における前記横断面の断面積（Ａ２）を引いた値（Ａ１－Ａ２）の割合（Ｒ）（以下、「減面率」ということがある。）で表すことができる。従って、減面率Ｒ（％）＝１００×（Ａ１－Ａ２）／（Ａ１）にて算出できる。減面部２４におけるアルミニウム系導体部２０の減面率は、特に限定されないが、減面部２４のうち、最も減面率の大きい減面部位Ｃの領域における減面率の上限値は、アルミニウム系導体部２０の引っ張り破断を確実に防止する点から、８０％が好ましく、７０％が特に好ましい。一方で、減面部２４のうち、最も減面率の大きい減面部位Ｃにおける減面率の下限値は、酸化被膜を確実に破壊する点から３０％が好ましく、５０％が特に好ましい。

【0037】

減面部２４のうち、最も減面率の大きい減面部位Ｃの範囲は、特に限定されないが、図２に示すように、アルミニウム系導体部２０の長手方向における減面部位Ｃの領域の長さＭが、アルミニウム系導体部２０の非圧着部（アルミニウム系導体部２０がアルミニウム系端子１０と接していない部分）におけるアルミニウム系導体部２０の直径以上であることが好ましく、非圧着部におけるアルミニウム系導体部２０の直径の１．５倍以上が特に好ましい。減面部位Ｃの領域の長さＭが上記長さを有することで、アルミニウム系導体部２０と導体圧着部位１１間の電気的接続性が向上して、アルミニウム系導体部２０と導体圧着部位１１間の電気抵抗によるアルミニウム系端子１０の昇温を、確実に抑制できる。

【0038】

端子付き電線１では、アルミニウム系導体部２０は、複数のアルミニウム系導体線２１が撚られた撚り線の形態となっている。アルミニウム系導体部２０が撚り線であることで、アルミニウム系導体部被覆電線３１の曲げ加工性等が向上して、アルミニウム系導体部被覆電線３１の長手方向の形状の自由度が向上する。なお、アルミニウム系導体部２０は、撚り線の形態に代えて、アルミニウム系導体線２１を撚らずに束ねた形態でもよい。

【0039】

アルミニウム系導体線２１の直径は、特に限定されないが、その下限値は、細線化によるアルミニウム系導体線２１自体の本数増加を防止することで第１のアルミニウム系導体線２１－１の本数増加を防止して、第１のアルミニウム系導体線２１－１間の電気抵抗の上昇を防止する点から、１．０ｍｍが好ましく、１．５ｍｍが特に好ましい。一方で、アルミニウム系導体線２１の直径の上限値は、アルミニウム系導体部被覆電線３１の曲げ加工性等の点から３．０ｍｍが好ましく、２．５ｍｍが特に好ましい。上記直径は、非圧着部におけるアルミニウム系導体線２１の直径を意味する。

【0040】

アルミニウム系導体部２０を構成するアルミニウム系導体線２１の本数は、複数本であれば、特に限定されないが、アルミニウム系導体線２１の直径が１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の場合には、アルミニウム系導体部被覆電線３１のアルミニウム系導体部２０として所定の直径を確保して大電流の通電を可能とする点から、７本以上１００本以下が好ましい。

【0041】

なお、アルミニウム系端子１０の表面は、必要に応じて、スズ（Ｓｎ）を含む膜で被覆されていてもよい。アルミニウム系端子１０の表面がＳｎを含む膜で被覆されていることで、アルミニウム系端子１０表面の腐食を防止できる。また、アルミニウム系端子１０の表面がＳｎを含む膜で被覆され、アルミニウム系導体部２０がＳｎを含む膜と接することで、アルミニウム系導体部２０とアルミニウム系端子１０との電気的接続性が向上する。

【0042】

一方で、Ｓｎを含む膜の表面には、Ｓｎの酸化膜層が形成される。しかし、Ｓｎを含む膜の表面に形成されるＳｎの酸化膜層は脆く、アルミニウム系導体部２０を導体圧着部位１１に圧着する際に適度に破壊されて、Ｓｎを含む膜が露出する。よって、圧着部２３において、アルミニウム系導体部２０はＳｎを含む膜と十分に接することができ、また、Ｓｎを含む膜の表面の一部に残ったＳｎの酸化膜層によって、アルミニウム系導体部２０がアルミニウム系端子１０に安定的に固定される。従って、Ｓｎを含む膜は、アルミニウム系導体部２０とアルミニウム系端子１０間の固定性を向上させることもできる。

【0043】

アルミニウム系端子１０の表面のうち、内面または外面のみがＳｎを含む膜で被覆されていてもよく、両面がＳｎを含む膜で被覆されていてもよい。また、必要に応じて、Ｓｎを含む膜とアルミニウム系端子１０の表面との間にＮｉを含む層を形成してもよい。

【0044】

Ｓｎを含む膜の平均厚さは、特に限定されないが、その下限値は、アルミニウム端子１０表面の耐腐食性と電気接続性の点から０．１μｍが好ましく、０．５μｍが特に好ましい。一方で、Ｓｎを含む膜の平均厚さの上限値は、Ｓｎの体積抵抗率が低く、抵抗値の上昇を防ぐ観点から２０μｍが好ましく、１０μｍが特に好ましい。Ｓｎを含む膜の形成方法としては、例えば、めっき処理を挙げることができる。従って、Ｓｎを含む膜の形態としては、めっき膜を挙げることができる。

【0045】

Ｓｎを含む膜の成分としては、純スズを挙げることができる。

【0046】

次に、本発明の実施形態に係る端子付き電線１の製造方法例について説明する。本発明の実施形態に係る端子付き電線１の製造方法は、例えば、主に、アルミニウム系導体部被覆電線３１を準備する工程と、アルミニウム系導体部被覆電線３１からアルミニウム系導体部２０を露出させる工程と、露出させたアルミニウム系導体部２０の相互に隣接する第１のアルミニウム系導体線２１－１間に介在物４０を配置させる工程と、介在物４０を配置させたアルミニウム系導体部２０をアルミニウム系端子１０に圧着させる工程と、を含む。

【0047】

まず、アルミニウム系導体部被覆電線３１を準備する。アルミニウム系導体部被覆電線３１を構成するアルミニウム系導体線２１－１及び絶縁被覆３０の材料としては、それぞれ、上記した材料を使用することができる。アルミニウム系導体部２０としては、例えば、直径１．０ｍｍ程度のアルミニウム系導体線２１－１が３７本束ねられて構成されたサイズ（太さ）のアルミニウム系導体部２０を挙げることができる。

【0048】

次に、アルミニウム系導体部被覆電線３１の一方端について、絶縁被覆３０の一部を所定の長さだけ剥いで、アルミニウム系導体部２０を露出させる。アルミニウム系導体部被覆電線３１から絶縁被覆３０を剥ぐ手段は、特に限定されず、例えば、ワイヤーストリッパーなどの工具または機器を使用して絶縁被覆３０を剥ぐことができる。絶縁被覆３０を剥ぐ長さは、圧着部２３の寸法等に応じて適宜選択可能であり、例えば、２０～１００ｍｍが好ましく、３０～５０ｍｍが特に好ましい。

【0049】

次に、アルミニウム系導体部被覆電線３１の一方端において露出させたアルミニウム系導体部２０の、相互に隣接する第１のアルミニウム系導体線２１－１間に、介在物４０を配置させる。第１のアルミニウム系導体線２１－１間に介在物４０を配置させる手段としては、例えば、分散媒中に介在物４０を添加後、撹拌して介在物４０の分散相を調製し、得られた介在物４０の分散相に、露出させたアルミニウム系導体部２０を浸漬させる方法が挙げられる。分散媒と介在物４０の質量比を調整することで、介在物４０の存在頻度を調整することができる。また、介在物４０の平均直径及び材料としては、上記した平均直径及び材料のものを使用することができる。

【0050】

次に、必要に応じて、介在物４０を配置させたアルミニウム系導体部２０を構成する複数のアルミニウム系導体線２１－１を撚り合わせて束ねて、アルミニウム系導体部２０を撚り線の形態とする。

【0051】

次に、介在物４０を配置させたアルミニウム系導体部２０をアルミニウム系端子１０に圧着させる。アルミニウム系端子１０の材料としては、上記した材料を使用することができる。介在物４０を配置させたアルミニウム系導体部２０をアルミニウム系端子１０に圧着させる手段は、公知の手段を使用することができ、例えば、介在物４０を配置させたアルミニウム系導体部２０をアルミニウム系端子１０の導体圧着部１１に挿入した後、導体圧着部位１１をかしめ治具を用いたかしめ等で所定量潰すことで、アルミニウム系導体部２０を、その外周に沿ってアルミニウム系端子１０に圧着、固定する。導体圧着部位１１をかしめ等で所定量潰す際に、減面部２４におけるアルミニウム系導体部２０の減面率Ｒ及び減面部位Ｃの長さとしては、上記した範囲を挙げることができる。アルミニウム系導体部２０をアルミニウム系端子１０に圧着、固定することで、アルミニウム系導体部２０がアルミニウム系端子１０と電気的に接続された端子付き電線１を製造することができる。

【実施例】

【0052】

次に、本発明の実施例を説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、これらの例に限定されるものではない。

【0053】

実施例１～８
介在物が配置されたアルミニウム系導体部の調製方法
分散媒として潤滑油が主成分のグリースを用い、該分散媒に介在物を添加、攪拌して介在物の分散相を調製した。介在物の存在頻度は、分散媒と介在物の質量比率を調整することで制御した。介在物の平均直径と成分及び存在頻度を、下記表１に示す。なお、実施例５では亜鉛粉末４５質量％、ＳｉＣ粉末１０質量％、残部が分散媒からなる介在物の分散相を用いた。アルミニウム系導体部被覆電線の一方端について、絶縁被覆の一部を所定の長さだけ剥いで、直径１ｍｍの材質Ａ１０７０の純アルミニウム導体線が３７本束ねられた状態で露出させた。介在物の分散相を撹拌しながら、露出させた３７本の純アルミニウム導体線を在物の分散相に浸漬させた。その後、３７本の純アルミニウム導体線を撚り合わせて、介在物が配置されたアルミニウム系導体部（撚り線の形態）を調製した。

【0054】

端子付き電線の製造方法
アルミニウム系端子として、純アルミニウム端子の内表面と外表面に、それぞれ、３μｍのニッケル層と１０μｍのスズ層を上記順序で積層させた被覆層を形成させたアルミニウム系端子を用意した。このアルミニウム系端子の導体圧着部位に、上記のようにして得られた介在物の配置されたアルミニウム系導体部を差し込み、下記表１に示す減面率と減面部位Ｃの長さ／非圧着部におけるアルミニウム系導体部の直径の圧着条件にて、かしめにより、アルミニウム系導体部をアルミニウム系端子に圧着した。

【0055】

比較例１では、露出させた３７本の純アルミニウム導体線に介在物の分散相を浸漬させなかったこと以外は、実施例１～８と同様にして端子付き電線を製造した。

【0056】

（１）介在物の平均直径の測定方法
下記表１における介在物の平均直径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または光学顕微鏡を用いて、アルミニウム系端子との圧着部の３箇所の横断面（アルミニウム系導体部の長手方向に対して直交方向の断面）について、１箇所の横断面あたり任意に１０個の介在物を選定し、選定した合計３０個の各介在物の最長直径をそれぞれ測定し、その測定値の平均から算出した。

【0057】

（２）介在物の存在頻度の測定方法
下記表１における介在物の存在頻度は、アルミニウム系導体部の圧着部における横断面において、任意に選択した１本の第１のアルミニウム系導体線について、その周方向の長さ１ｍｍあたりに存在する介在物の個数を測定することで評価した。周方向の長さは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または光学顕微鏡を用いて、アルミニウム系端子との圧着部の横断面を撮影し、撮影した圧着部の画像または写真から、介在物の外縁形状を極力近似する方法で測定した。介在物の外縁形状を極力近似する方法としては、上記の通り、図５に示すように、長さが介在物の平均直径の１０％以下の直線を介在物の外縁形状に沿って折れ線グラフ状に結ぶ方法を用いた。

【0058】

（３）温度上昇試験の評価方法
ＪＩＳ Ｃ ２８１０に準拠して、規定電流を端子付き電線に印加し、アルミニウム系端子表面とアルミニウム系導体部表面の上昇温度を測定し、下記基準で評価した。
◎：アルミニウム系端子表面の上昇温度が３０Ｋ以下、且つアルミニウム系端子表面の上昇温度がアルミニウム系導体部表面の上昇温度以下
○：アルミニウム系端子表面の上昇温度が３０Ｋ超５０Ｋ以下、またはアルミニウム系端子表面の上昇温度が３０Ｋ以下だが、アルミニウム系端子表面の上昇温度がアルミニウム系導体部表面の上昇温度以上
×：アルミニウム系端子表面の上昇温度が５０Ｋ超

【0059】

（４）ヒートサイクル試験の評価方法
ＪＩＳ Ｃ ２８１０に準拠して、規定電流を規定時間、端子付き電線に印加し、その後、規定時間、印加を休止した。通電から休止までを１回として下記基準で評価した。
◎：２５回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度が７５Ｋ以下、５００回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度が２５回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度に８Ｋを加えた温度以下、かつ、２５回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度がアルミニウム系導体部表面の上昇温度以下
〇：２５回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度が７５Ｋ超１００Ｋ以下であり、５００回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度が２５回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度に８Ｋ超２０Ｋ以下を加えた温度、または、２５回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度が７５Ｋ以下、５００回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度が２５回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度に８Ｋを加えた温度以下だが、２５回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度がアルミニウム系導体部表面の上昇温度以上
×：２５回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度が１００Ｋ超、または５００回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度が２５回目のアルミニウム系端子表面の上昇温度に２０Ｋ超を加えた温度

【0060】

（５）素線間抵抗試験の評価方法
各純アルミニウム導体線（素線）とアルミニウム系端子間の電気抵抗値を４端子抵抗測定法にて測定し、測定した電気抵抗値の平均値と標準偏差を算出して、下記基準で評価した。
◎：全ての素線とアルミニウム系端子間の電気抵抗値の標準偏差が平均値の１０％以内
〇：全ての素線とアルミニウム系端子間の電気抵抗値の標準偏差が平均値の１０％超２５％以内
×：全ての素線とアルミニウム系端子間の電気抵抗値の標準偏差が平均値の２５％超

【0061】

（６）総合判定評価方法
総合判定は、以下のように評価した。
◎：温度上昇試験、ヒートサイクル試験、素線間抵抗試験のいずれも「○」評価以上、且つ２つ以上の試験で「◎」評価
〇：温度上昇試験、ヒートサイクル試験、素線間抵抗試験のいずれも「○」評価以上、且つ、１つ以下の試験で「◎」評価
×：温度上昇試験、ヒートサイクル試験、素線間抵抗試験のいずれかで「×」評価

【0062】

【表1】

【0063】

上記表１に示すように、介在物が配置されたアルミニウム系導体部を用いた実施例１～８では、素線間抵抗試験が「○」評価以上であり、アルミニウム系端子と接していないアルミニウム導体線間を含めてアルミニウム導体線間の電気抵抗の上昇を防止して、導通性が維持された。また、アルミニウム導体線間の導通性が維持された実施例１～８では、アルミニウム系端子とアルミニウム導体線との間における電気的接続性が向上し、温度上昇試験とヒートサイクル試験がいずれも「○」評価以上となり、アルミニウム系端子の昇温を抑制できた。特に、介在物の存在頻度が１．５～１０個／ｍｍ、介在物の平均直径が２～１００μｍである実施例２、４、５では、総合判定が「◎」評価と、アルミニウム導体線間の導通性とアルミニウム系端子の昇温抑制に、特に優れていた。なお、実施例２、４、５の圧着条件は、減面率が７０～８０％、減面部位Ｃの長さ／非圧着部におけるアルミニウム系導体部の直径の比率は１．５以上であった。

【0064】

一方で、介在物が配置されなかったアルミニウム系導体部を用いた比較例１では、温度上昇試験とヒートサイクル試験がいずれも「×」評価となり、アルミニウム系端子の昇温を抑制できなかった。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明の端子付き電線は、導体線及び端子にアルミニウムやアルミニウム合金を使用し、また、複数の導体線を備えた電線でも、電線の内部に配置された導体線間における電気抵抗の上昇を防止して、端子の昇温を抑制できるので、広汎な分野の電力ケーブルとして利用可能であり、例えば、外部環境から建築物の内部への配線に使用する低圧屋内配線用の電力ケーブルの分野で利用することができる。

【符号の説明】

【0066】

１ 端子付き電線
１０ アルミニウム系端子
２１ アルミニウム系導体線
２３ 圧着部
４０ 介在物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】