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公開番号2025043563
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-01
出願番号2023150915
出願日2023-09-19
発明の名称アルミニウム系端子付きアルミニウム系電線
出願人古河電気工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01R 4/18 20060101AFI20250325BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】導電性を確保し、さらには繰り返し通電後の温度上昇を抑制できるアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線を提供する。
【解決手段】アルミニウム系端子付きアルミニウム系電線は、Feを0.01質量%以上3.00質量%以下およびSiを0.01質量%以上0.50質量%以下含み、残部がAlおよび不可避不純物からなる組成を有し、横断面における電子後方散乱回折法による結晶方位解析を行ったとき、測定領域に占める2°未満のGAM値を有する領域の面積率が20%以上50%以下であり、0.10mm以上0.83mm以下の線径を有する複数のアルミニウム系素線から構成される、アルミニウム系導線を備えるアルミニウム系電線の前記アルミニウム系導線がアルミニウム系端子の挿入部に挿入した状態で前記アルミニウム系端子と接続部を介して接続されてなり、前記接続部の横断面において、前記接続部の環状内部領域に占める前記アルミニウム系導線の充填率は85%以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
Ｆｅを０．０１質量％以上３．００質量％以下およびＳｉを０．０１質量％以上０．５０質量％以下含み、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、横断面における電子後方散乱回折法による結晶方位解析を行ったとき、測定領域に占める２°未満のＧＡＭ値を有する領域の面積率が２０％以上５０％以下であり、０．１０ｍｍ以上０．８３ｍｍ以下の線径を有する複数のアルミニウム系素線から構成される、アルミニウム系導線を備えるアルミニウム系電線の前記アルミニウム系導線がアルミニウム系端子の挿入部に挿入した状態で前記アルミニウム系端子と接続部を介して接続されてなり、
前記接続部の横断面において、前記接続部の環状内部領域に占める前記アルミニウム系導線の充填率は８５％以上である、
アルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記アルミニウム系導線は、さらにＺｒを０．０１質量％以上０．４５質量％以下含む、請求項１に記載のアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。
【請求項３】
前記アルミニウム系導線は、さらにＣｕ、Ｍｎ、ＭｇおよびＺｎからなる群より選択される１種以上の元素を合計で０．０１質量％以上０．５０質量％以下含む、請求項１に記載のアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。
【請求項４】
前記接続部の横断面において、前記アルミニウム系素線の全数に対する、前記アルミニウム系電線における前記挿入部に挿入されていない部分の横断面におけるアルミニウム系素線全数の平均面積の９５％以下であるアルミニウム系素線の本数割合は、５０％以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載のアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。
【請求項５】
前記接続部の横断面において、前記アルミニウム系素線の全数に対する、最も長い直線の寸法（Ｌ１）を前記長い直線に対して垂直方向かつ最も短い直線の寸法（Ｌ２）で割ったアスペクト比（Ｌ１／Ｌ２）が１．１以上のアルミニウム系素線の本数割合は、５０％以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載のアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。
【請求項６】
前記接続部の横断面において、前記アルミニウム系素線の全数に対する、前記アルミニウム系電線における前記挿入部に挿入されていない部分の横断面におけるアルミニウム系素線全数の平均周長の１０５％以上であるアルミニウム系素線の本数割合は、５０％以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載のアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。
【請求項７】
前記アルミニウム系電線における前記挿入部に挿入されていない部分の横断面におけるアルミニウム系導線の最外層に配置されるアルミニウム系素線の本数に対する、前記接続部の横断面における前記アルミニウム系端子と接触しているアルミニウム系素線の本数割合は、１１０％以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載のアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、アルミニウム系端子付きアルミニウム系電線に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、配電用電線の導線には、高い導電性を有する銅や銅合金などの銅系材料が用いられているが、近年では、軽量化による作業負荷を低減する観点から、アルミニウムやアルミニウム合金などのアルミニウム系材料から構成される導線（以下、アルミニウム系導線ともいう）への転換が進められている。
【０００３】
より高い電圧がかかる配電用電線には、屋内配線用の導線と比較して太い導線が用いられる。そのため、銅に比べて約２／３低い導電率のアルミニウム系導線に転換した場合、従来の太い配電用電線の導線を、さらに太く、即ち横断面積をさらに大きくする必要がある。例えば、このような断面積の大きい配電用のアルミニウム系導線を、狭く、限られた配策スペースへの配策が求められる配電盤やデータセンタなどの機器への接続に適用する場合、施工時の電線の剛性により、電線を曲げる際にかなりの力が必要なことから、配策が困難であった。
【０００４】
このような問題に対して、電線の被覆材を軟らかくすることや、導線を構成する複数の素線の径を小さくすることで、電線を軟らかくしなやかに曲げることができる。
【０００５】
しかしながら、線径の小さいアルミニウム系素線から構成されるアルミニウム系導線をアルミニウム系端子に接続すると、アルミニウム系素線の表面に生成している絶縁性の酸化被膜により、アルミニウム系素線とアルミニウム系端子間、あるいはアルミニウム系素線間にて導通がしにくくなる。特に、アルミニウム系端子付きアルミニウム系電線が使用により繰り返し通電された場合、熱膨張収縮により、これまで互いに接触していたアルミニウム系素線が動いて、アルミニウム系素線の新生面が露出し、新生面には酸化被膜が生成し、その結果、抵抗上昇することが懸念される。そのため、アルミニウム系導線をより強固にアルミニウム系端子に接続する必要がある。
【０００６】
また、電線を曲げやすくする観点から、素線径は０．１０ｍｍ以上０．８３ｍｍ以下であり、素線本数は、多くなればなるほど端子と電線との接続部において酸化被膜を有するアルミニウム系素線同士の接触が多くなり、接続部の抵抗が高くなり、繰り返し通電させた際の温度上昇量も大きくなることから、６０本以上であると、必要性が特に高い。
【０００７】
また、特許文献１には、端子をアルミ電線に圧着するにあたって、環境の変化に関係なく接続部の電気的特性を維持するために、多数の撚線と撚線を被覆する被覆部からなるアルミ電線に端子を圧着するアルミ電線への端子圧着構造において、ワイヤーバレルのアルミ電線との導通確保領域におけるアルミ電線導線部の圧縮率が、圧着部分のアルミ電線導線部断面積／圧着前のアルミ電線導線部断面積の比率で５０～７０％であることが開示されている。ただし、特許文献１の技術には、さらなる改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２００５－３２７６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本開示の目的は、導電性を確保し、さらには繰り返し通電後の温度上昇を抑制できるアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［１］Ｆｅを０．０１質量％以上３．００質量％以下およびＳｉを０．０１質量％以上０．５０質量％以下含み、残部がＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、横断面における電子後方散乱回折法による結晶方位解析を行ったとき、測定領域に占める２°未満のＧＡＭ値を有する領域の面積率が２０％以上５０％以下であり、０．１０ｍｍ以上０．８３ｍｍ以下の線径を有する複数のアルミニウム系素線から構成される、アルミニウム系導線を備えるアルミニウム系電線の前記アルミニウム系導線がアルミニウム系端子の挿入部に挿入した状態で前記アルミニウム系端子と接続部を介して接続されてなり、前記接続部の横断面において、前記接続部の環状内部領域に占める前記アルミニウム系導線の充填率は８５％以上である、アルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。
［２］前記アルミニウム系導線は、さらにＺｒを０．０１質量％以上０．４５質量％以下含む、上記［１］に記載のアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。
［３］前記アルミニウム系導線は、さらにＣｕ、Ｍｎ、ＭｇおよびＺｎからなる群より選択される１種以上の元素を合計で０．０１質量％以上０．５０質量％以下含む、上記［１］または［２］に記載のアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。
［４］前記接続部の横断面において、前記アルミニウム系素線の全数に対する、前記アルミニウム系電線における前記挿入部に挿入されていない部分の横断面におけるアルミニウム系素線全数の平均面積の９５％以下であるアルミニウム系素線の本数割合は、５０％以上である、上記［１］～［３］のいずれか１つに記載のアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。
［５］前記接続部の横断面において、前記アルミニウム系素線の全数に対する、最も長い直線の寸法（Ｌ１）を前記長い直線に対して垂直方向かつ最も短い直線の寸法（Ｌ２）で割ったアスペクト比（Ｌ１／Ｌ２）が１．１以上のアルミニウム系素線の本数割合は、５０％以上である、上記［１］～［４］のいずれか１つに記載のアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。
［６］前記接続部の横断面において、前記アルミニウム系素線の全数に対する、前記アルミニウム系電線における前記挿入部に挿入されていない部分の横断面におけるアルミニウム系素線全数の平均周長の１０５％以上であるアルミニウム系素線の本数割合は、５０％以上である、上記［１］～［５］のいずれか１つに記載のアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。
［７］前記アルミニウム系電線における前記挿入部に挿入されていない部分の横断面におけるアルミニウム系導線の最外層に配置されるアルミニウム系素線の本数に対する、前記接続部の横断面における前記アルミニウム系端子と接触しているアルミニウム系素線の本数割合は、１１０％以上である、上記［１］～［６］のいずれか１つに記載のアルミニウム系端子付きアルミニウム系電線。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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