紧固结构、铝布线材料以及紧固结构的制造方法技术

一种紧固结构，包括：包括螺栓的紧固部件；以及紧固并固定至紧固部件的多个被紧固部件。此外，螺栓包含纯铝或铝合金。多个被紧固部件中的至少一个被紧固部件包含纯铝或铝合金。螺栓的螺杆部的纯铝或铝合金与至少一个被紧固部件的纯铝或铝合金进行直接接触。部件的纯铝或铝合金进行直接接触。部件的纯铝或铝合金进行直接接触。

【技术实现步骤摘要】
紧固结构、铝布线材料以及紧固结构的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种紧固结构、铝布线材料以及紧固结构的制造方法。

技术介绍

[0002]铝是具有合格的导电性的轻金属，并且相对地廉价。由此，在许多情况下铝使用在电线、汇流条、电极等中。然而，氧化膜形成于铝表面。由此，在压力接触的情况下，铝的接触电阻为100μΩ以上，其比诸如金、银的贵金属、铜或者镍的通常约几μΩ至几十μΩ左右的接触电阻大一个数量级以上。
[0003]当铝汇流条用作螺栓紧固用的被紧固部件时，为了减小铝的接触电阻而进行表面处理(镀层或者表面粗糙度控制)。专利文献JP2014
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002977A公开了一种以下列方式减小接触电阻的方法。具体地，在导电部件被铝电气部件或铝合金电气部件按压并接触并与其电耦合的情况下，镀锡层隔着势垒金属层或者合金金属层形成在与电气部件的接触表面上。

技术实现思路

[0004]然而，在该减小铝的接触电阻的方法中，镀层处理是复杂的，其导致制造成本增加的问题。
[0005]鉴于这样的现有技术中的上述问题，已经实现了本专利技术。本专利技术的目的是提供一种紧固结构、铝布线材料以及紧固结构的制造方法，其即使在铝用于螺栓紧固用的被紧固部件时也实现了铝的接触电阻的减小，而无需进行诸如镀层的表面处理。
[0006]根据本专利技术的方面的紧固结构包括：包括螺栓的紧固部件以及被紧固并固定至紧固部件的多个被紧固部件。所述螺栓包含纯铝或铝合金。多个被紧固部件中的至少一个被紧固部件包含纯铝或铝合金。螺栓的螺杆部的纯铝或铝合金与至少一个被紧固部件的纯铝或铝合金进行直接接触。
[0007]根据本专利技术的方面的紧固结构的制造方法是利用包括螺栓的紧固部件将多个被紧固部件紧固并固定的紧固结构的制造方法。所述方法包括以下步骤：利用所述紧固部件紧固并固定多个被紧固部件，使得施加于所述螺栓的头座面的应力为6MPa以上且650MPa以下并且使得施加于沿螺杆轴的截面的应力为27MPa以上且650MPa以下。螺栓包含纯铝或铝合金。多个被紧固部件中的至少一个被紧固部件包含纯铝或铝合金。
[0008]根据本专利技术，能够提供一种紧固结构、铝布线材料以及紧固结构的制造方法，其即使在铝用于螺栓紧固用的被紧固部件时，也实现了铝的接触电阻的减小，而无需进行诸如镀层的表面处理。
附图说明
[0009]图1是示出本实施例的紧固部件和被紧固部件并且示出紧固部件和被紧固部件彼此紧固以测量电阻的状态的示意图。
[0010]图2是示出通过钢螺栓与钢螺母之间的紧固的拧紧扭矩与电阻之间的关系的曲线
图。
[0011]图3是示出通过铝螺栓与铝螺母之间的紧固或者钢螺栓与钢螺母之间的紧固的拧紧扭矩与电阻之间的关系的曲线图。
[0012]图4A是示出氧化铝膜残留在铝螺栓与铝汇流条之间的边界表面处的扫描电子显微镜(SEM)照片。
[0013]图4B是示出去除铝螺栓与铝汇流条的边界表面处的氧化膜之后新形成的表面彼此进行接触的SEM照片。
[0014]图5A是示出施加于螺栓头座面的应力与电阻之间的关系的曲线图。
[0015]图5B是表示施加于沿螺杆轴的截面的应力与电阻之间的关系的曲线图。
[0016]图6是表示施加于沿螺杆轴的截面的应力与电阻之间的关系的曲线图。
[0017]图7A是以放大的方式示出将铝合金汇流条与铝螺栓彼此紧固的状态下的截面的显微图像。
[0018]图7B是在图7A的状态下假定的电路图。
[0019]图8A是示出铝合金汇流条与铝螺栓的头部之间的边界表面的SEM照片。
[0020]图8B是示出铝合金汇流条与铝螺栓的螺杆部之间的边界表面的SEM照片。
具体实施方式
[0021]参考附图，下文详细描述根据本实施例的紧固结构。注意，为了方便描述，附图中的尺寸比例是夸大的并且在一些情况下可能不同于实际比例。
[0022]图1示出根据本实施例的紧固结构。紧固结构包括：紧固部件，该紧固部件包括螺栓20；和多个被紧固部件，该多个被紧固部件紧固并固定至紧固部件。紧固部件包括螺栓20，并且螺栓20包含纯铝或铝合金。
[0023]螺栓20所包含的铝合金除了含有诸如铝锭的原料铝以外，还可以包含选自由Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn和Ti所组成的组中的至少一种。铝合金包含选自由Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn和Ti所组成的组中的至少一种元素，并且其余可以是铝和不可避免的杂质。
[0024]作为铝锭，优选使用纯度为99.7质量％以上的纯铝。注意，在本实施例中，铝锭的实例包括日本工业标准JIS H2102:2011(铝锭)规定的纯铝锭中的具有99.7质量％以上纯度的I级铝锭、具有99.85质量％以上纯度的特Ⅱ级的铝锭以及具有99.90质量％以上纯度的特Ⅰ级铝锭。在本实施例中，铝锭不限于诸如特Ⅰ级和特Ⅱ级的昂贵且高纯度锭的铝锭，但是可以能够使用相对廉价的I级铝锭。
[0025]铝合金中包含0.1质量％以上且小于1.2质量％的Si，优选包含0.3质量％至0.7质量％的Si。铝合金中包含0.1质量％以上且小于1.7质量％的Fe，优选包含0.4质量％至0.7质量％的Fe。
[0026]铝合金中包含0.04质量％至7质量％的Cu，优选包含0.1质量％至2.6质量％的Cu。铝合金中包含0.03质量％至0.8质量％的Mn，优选包含0.03质量％至0.1质量％的Mn。铝合金中包含0.03质量％至4.5质量％的Mg，优选包含0.35质量％至0.8质量％的Mg。铝合金中包含0.03质量％至0.35质量％的Cr，优选包含0.03质量％至0.1质量％的Cr。铝合金中包含0.04质量％至7.0质量％的Zn，优选包含0.1质量％至0.25质量％的Zn。铝合金中包含0.00质量％至0.2质量％的Ti，优选包含0.00质量％至0.1质量％的Ti。
[0027]铝可以包含极少量的不可避免的杂质。铝中可能包含的不可避免的杂质的实例包括镍(Ni)、铷(Pb)、锡(Sn)、钒(V)、镓(Ga)、硼(B)、钠(Na)和锆(Zr)。在不妨碍本实施例的效果并且不特别影响本实施例的铝合金的性质的范围内不可避免地包含这些杂质。此外，所使用的铝锭中原本包含的元素也被视作不可避免的杂质。铝合金中不可避免的杂质的总量优选为0.07质量％以下，更优选为0.05质量％以下。
[0028]即使当仅使用螺栓20作为紧固部件时，也能够实现紧固结构。然而，鉴于稍后描述的去除氧化膜的效果，如图1所示，紧固部件优选包括螺母21。螺栓20拧入螺母21中，并且螺母21优选包含纯铝或铝合金。螺母21中包含的纯铝或铝合金的实例包括与螺栓20中包含的纯铝或铝合金相同的材料。
[0029]被紧固部件包括汇流条。汇流条形成为具有平板状的形状，并且孔部设置为穿过被紧固部件，使得螺栓20的螺杆部能够插入孔部中。如图1所示，多个被紧固部件包括上部汇流条31和下部汇流条32。此外，在螺栓20的螺杆部插本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧固结构，该紧固结构包括：紧固部件，该紧固部件包括螺栓；以及多个被紧固部件，该多个被紧固部件被紧固并固定至所述紧固部件，其中，所述螺栓包含纯铝或铝合金，所述多个被紧固部件中的至少一个被紧固部件包含纯铝或铝合金，并且，所述螺栓的螺杆部的纯铝或铝合金与所述至少一个被紧固部件的纯铝或铝合金进行直接接触。2.根据权利要求1所述的紧固结构，其中，所述螺栓和所述至少一个被紧固部件在不隔着氧化膜的情况下彼此部分地接触。3.根据权利要求1或2所述的紧固结构，其中，所述紧固部件进一步包括包含纯铝或铝合金的螺母，所述螺栓的头座面的纯铝或铝合金与所述至少一个被紧固部件的纯铝或铝合金进行直接接触，并且所述螺母的座面的纯...

【专利技术属性】
技术研发人员：池谷隼人，中林理惠，田岛一成，吉永聪，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，
类型：发明
国别省市：