JP2002005141A - 締結トルクの設定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接続端子と電気接続部を構成するナット等と
の間の接触抵抗の関係から、適切な締結トルクを設定で
きる締結トルクの設定方法を提供する。 【解決手段】 この締結トルクの設定方法では、接続端
子５等の接触面の形状が外方に凸の樽形形状を有してい
る場合において、接続端子５同士の間の接触抵抗Ｒｋと
締結トルクＧと関係が、締結トルクＧを変化させつつ接
続端子５間の接触抵抗Ｒｋを順次計測することにより求
められ、その求められた関係に基づいてそれ以上締結ト
ルクＧを増大させても接触抵抗Ｒｋが実質的に減少しな
い締結トルクＧに対する安定領域が求められ、その安定
領域内に締結トルクＧの値があるようにしてナット７の
締結トルクＧが設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接続端子を電源端
子部等のボルト状の電気接続部にナットで締め付けて接
続する際の締結トルクの設定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の締結トルクの設定方法で
は、専ら機械的な締結強度に着目してトルク設定が行わ
れている。すなわち、接続端子と電気接続部を構成する
ナット等との間の接触抵抗と、締結トルクとの関係につ
いては実質的に全く考慮されることなく、実際の使用に
よって接続端子の締結に緩みが生じないように、締結ト
ルクが設定されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
締結トルクの設定方法では、接続端子とナット等との間
の接触抵抗と締結トルクとの関係を考慮することなく、
締結トルクが設定されるため、実用上不必要な過大なト
ルクで締め付けているおそれがあり、結果的にネジ切り
等により、ボルトとナットの締結部を破壊してしまうお
それがあるという問題がある。

【０００４】そこで、本発明は前記問題点に鑑み、接続
端子と電気接続部を構成するナット等との間の接触抵抗
の関係から、適切な締結トルクを設定できる締結トルク
の設定方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段は、ねじ軸の外周に設けられた座金と前記
ねじ軸に螺合されたナットとの間、またはねじ軸に螺合
された２つのナットの間で、前記ねじ軸に外挿されたリ
ング状の１または複数個の接続端子を締め付け固定し、
前記座金もしくは前記ナットと前記接続端子とを、また
は前記接続端子同士を電気的に接続する際の締結トルク
の設定方法であって、前記接続端子と前記座金もしくは
前記ナットとの互いに対向するリング状の両接触面のう
ちの少なくともいずれか一方の接触面、または前記接続
端子同士の互いに対向するリング状の両接触面のうちの
少なくとも一方の接触面が、その内周と外周との中間部
のリング状の領域が対向する他方の接触面側に張り出す
ように径方向に対して樽形に湾曲している場合におい
て、前記接続端子と前記座金もしくは前記ナットとの接
触抵抗、または前記接続端子同士の接触抵抗と前記ナッ
トの前記締結トルクとの関係を、前記締結トルクを変化
させつつ前記接触抵抗を測定することにより試験的に求
め、求めた前記関係に基づいて前記締結トルクをそれ以
上増大させても前記接触抵抗が実質的に減少しなくなる
前記締結トルクに対する安定領域を求め、前記締結トル
クの値がその安定領域内にあるように前記接続端子を実
際に締め付け固定する際の前記締結トルクを設定するこ
とを特徴とする。

【０００６】好ましくは、前記締結トルクの設定方法
は、前記接続端子と前記座金もしくは前記ナットとの互
いに対向するリング状の前記両接触面、または前記接続
端子同士の互いに対向するリング状の前記両接触面の実
際に接触している接触面積は、前記締結トルクが前記安
定領域内に至るまで前記締結トルクの増加に伴って増大
する場合に適用されるのがよい。

【０００７】また、前記目的を達成するための技術的手
段は、ねじ軸の外周に設けられた座金と前記ねじ軸に螺
合されたナットとの間、またはねじ軸に螺合された２つ
のナットの間で、前記ねじ軸に外挿されたリング状の少
なくとも１または複数個の接続端子を締め付け固定し、
前記座金もしくは前記ナットと前記接続端子とを、また
は前記接続端子同士を電気的に接続する際の締結トルク
の設定方法であって、前記接続端子と前記座金もしくは
前記ナットとの互いに対向するリング状の両接触面のう
ちの少なくともいずれか一方の接触面、または前記接続
端子同士の互いに対向するリング状の両接触面のうちの
少なくとも一方の接触面が、その内周と外周との中間部
のリング状の領域が対向する他方の接触面側に張り出す
ように径方向に対して樽形に湾曲している場合におい
て、前記接続端子と前記座金もしくは前記ナットとの接
触抵抗、または前記接続端子同士の接触抵抗と前記ナッ
トの前記締結トルクとの耐久試験不実施下での関係を、
前記締結トルクを変化させつつ前記接触抵抗を測定する
ことにより試験的に求め、求めたその関係に基づいて前
記締結トルクをそれ以上増大させても前記接触抵抗が実
質的に減少しなくなる前記締結トルクに対する第１の安
定領域を求めるとともに、前記接続端子と前記座金もし
くは前記ナットとの接触抵抗、または前記接続端子同士
の接触抵抗と前記ナットの前記締結トルクとの所定の耐
久試験実施後の関係を、前記締結トルクを変化させつつ
互いに値が異なる前記各締結トルクのもとで前記耐久試
験を行ってから前記接触抵抗を測定することにより擬似
的に試験的に求め、求めたその関係に基づいて前記締結
トルクをそれ以上増大させても前記耐久試験実施後の前
記接触抵抗が実質的に減少しなくなる前記締結トルクに
対する第２の安定領域を求め、前記締結トルクの値が前
記第１の安定領域および前記第２の安定領域内にあるよ
うに前記接続端子を実際に締め付け固定する際の前記締
結トルクを設定することを特徴とする。

【０００８】また、好ましくは、前記締結トルクの設定
方法は、前記接続端子と前記座金もしくは前記ナットと
の互いに対向するリング状の前記両接触面、または前記
接続端子同士の互いに対向するリング状の前記両接触面
の実際に接触している接触面積は、前記締結トルクが前
記１の安定領域内および前記第２の安定領域内に至るま
で前記締結トルクの増加に伴って増大する場合に適用さ
れるのがよい。

【０００９】また、好ましくは、前記締結トルクの設定
方法を用いて、前記締結トルクが５Ｎ・ｍ以上に設定さ
れるのがよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】＜発明の背景について＞まず、図
１ないし図５を参照して、本発明の一実施形態に係る締
結トルクの設定方法が適用される電気接続構造について
説明する。

【００１１】本実施形態に係る締結トルクの設定方法
は、図１に部分的に示す電源１のボルト状の正または負
の接続端子部３に、図２に示す接続端子５を、ナット７
（図３等参照）を用いて締結固定して電気的に接続する
際等に適用される。

【００１２】ここで、電源１の接続端子部３は、図１に
示すように、座金１１とその座金１１の中央から突設さ
れ、外周にねじ溝が設けれたたねじ軸１３とを備えてい
る。

【００１３】また、接続端子５は、図２に示すように、
円形リング状の扁平なリング部１５と、そのリング部１
５の外周縁部から延設された圧着部１７とを備えてい
る。リング部１５には、ねじ軸１３が挿通される孔１５
ａが設けられている。圧着部１７には、電線１９の心線
１９ａが圧着接続される圧着バレル１７ａが設けられて
いる。

【００１４】接続端子５と電源１の接続端子部３との接
続形態は、主なものとして、図３ないし図５に示すもの
がある。図３の接続形態では、１個の接続端子５が座金
１１とナット７との間で締め付け固定されており、図４
の接続形態では、２個の接続端子５（５ａ，５ｂ）が座
金１１とナット７との間で締め付け固定されており、図
５の接続形態では、１個の接続端子５が、座金１１に密
着するようにねじ軸１３に螺合されたナット７（７ａ）
とそのナット７（７ａ）の上から螺合されたナット７
（７ｂ）との間で締め付け固定されている。

【００１５】次に、具体的に実施形態の説明を行う前
に、本発明がどのような技術的背景のもとになされたの
かを簡単に説明する。

【００１６】一般には、後述するように、図３ないし図
５の接続形態における接続端子５と座金１１もしくはナ
ット７との間の接触抵抗Ｒｋ、または図４の接続形態に
おける接続端子５同士の間の接触抵抗Ｒｋは、ナット７
の締結トルクＧに対応した接触部位Ｃに与えられる接触
荷重Ｆと、接触部位Ｃの接触面積Ｓとに依存している。

【００１７】この点に関して、本願発明者は、接触部位
Ｃを構成する接続端子５、座金１１およびナット７等の
互いに対向する接触面の形状が後述する条件を満たして
いる場合には、前記接触抵抗Ｒｋの変化特性が実質的に
接触荷重Ｆ（締結トルクＧ）のみに依存して変化するこ
とに気付いた。

【００１８】そして、本願発明者は、この点に着目し、
接続端子５およびナット７等の形状およびサイズによら
ずに、接触抵抗Ｒｋを実質的に可能な限り小さな値に安
定して設定することができる締結トルクの設定方法を発
明した。

【００１９】ここで、平らな接触面を有する２つの金属
導体を接触させた際に、一般の場合には両導体間の接触
抵抗Ｒｋが、金属導体同士の接触荷重Ｆと両接触面の接
触面積Ｓとに依存していることを簡単に説明する。

【００２０】まず、条件として、図６に示すように、
両金属導体２１，２３の接触面２１ａ，２３ａの表面が
凹凸であること、接触面２１ａ，２３ａの接触面積Ｓ
内の真に接触している部分であるＡ−Ｓｐｏｔの個数ｎ
について、ｎ／Ｓ＝Ｋ（定数）が成立すること（全ての
サンプルにおいて表面状態が同一であること）、実際
の接触では各Ａ−Ｓｐｏｔ同士は十分に離れているた
め、集中抵抗Ｒｃにおける相互作用は無視できることを
仮定する。

【００２１】この条件下での金属導体２１，２３間の接
触抵抗Ｒｋは、Ｈｏｌｍの関係式を用いて理論的に下記
のように与えられる。

【００２２】

【数１】

【００２３】また、各Ａ−Ｓｐｏｔでは金属導体２１，
２３は塑性変形していると考えられるため、ビッカース
硬度ＨとＡ−Ｓｐｏｔに与えられる接触荷重Ｐとの関係
は、近似的に下記のように与えられる。

【００２４】

【数２】

【００２５】この式（２）より、各Ａ−Ｓｐｏｔの接触
面積Ｌは、下記のようになる。

【００２６】

【数３】

【００２７】この式（３）、ｎ＝ＫＳ、および全体の接
触荷重Ｆ＝ｎＰの関係を用いて上記式（１）は、下記の
ように表される。

【００２８】

【数４】

【００２９】ここで、接触抵抗Ｒｋの接触荷重Ｆについ
ての依存性を見るため、

【００３０】

【数５】

【００３１】とおいて、式（４）に代入すると、

【００３２】

【数６】

【００３３】となる。この理論式（５）による接触荷重
Ｆと接触抵抗Ｒｋとの関係をグラフにすると、Ｆ軸（Ｒ
ｋ＝０）を漸近線とする図７に示すようなグラフにな
る。

【００３４】また、接触抵抗Ｒｋの接触面積Ｓについて
の依存性を見るため、

【００３５】

【数７】

【００３６】とおいて、式（４）に代入すると、

【００３７】

【数８】

【００３８】となる。この理論式（６）による接触面積
Ｓと接触抵抗Ｒｋとの関係をグラフにすると、Ｒｋ＝Ｃ
４を漸近線とする図８に示すようなグラフになる。

【００３９】これらの図７および図８のグラフより、一
般には、接触抵抗Ｒｋが接触荷重Ｆおよび接触面積Ｓに
依存しているとともに、接触荷重Ｆまたは接触面積Ｓが
増大するのに伴って、接触抵抗Ｒｋが漸近的に減少する
ようになっていることが分かる。

【００４０】これに対し、本願発明者は、図３ないし図
５に例示する接続形態の各接触部位Ｃにおいて、図９ま
たは図１０に示すように、接続端子５、座金１１または
ナット７の各接触部位Ｃの互いに対向するリング状の両
接触面３１，３３の少なくとも一方の接触面３１，３３
が、その内周縁３１ａ，３３ａと外周縁３１ｂ，３３ｂ
との中間部（中央部）のリング状の領域が対向する他方
の接触面３１，３３側に張り出すように径方向に対して
樽形に湾曲している場合には、各接触部位Ｃの接触抵抗
Ｒｋの変化特性が、実質的に接触面３１，３３の接触荷
重Ｆ（ナット７の締結トルクＧ）にのみに依存して変化
することに気付いた。なお、図９および図１０では、便
宜上ねじ軸１３を省略している。

【００４１】そして、本願発明者は、図４に示す接続形
態のもとで、サイズ（リング１５の外径Ｒ、内径ｒ（図
２参照）および表面積Ｓ）および形状の異なる下記の表
１に示す６種類の接続端子５ａ，５ｂについて、接続端
子５ａ，５ｂ間の接触抵抗Ｒｋと、ナット７の締結トル
クＧとの関係を試験的に求めてみた。試験は、ナット７
の締結トルクＧを変化させつつ、接続端子５ａ，５ｂ間
に１０ｍＡの電流を流して接触部での電圧降下を計測す
ることにより、各締結トルクＧのもとでの接続抵抗Ｒｋ
を計測して行った。なお、各試験において各接続端子５
ａ，５ｂには、同一のサンプルＮｏの接続端子５ａ，５
ｂを用いた。

【００４２】

【表１】

【００４３】その結果、図１１ないし図１６のグラフに
示すような試験結果が得られた。なお、図１１ないし図
１６の各グラフは、表１のサンプルＮｏ＝Ａ１〜Ａ６の
各接続端子５ａ，５ｂの試験結果を示している。

【００４４】この図１１ないし図１６のグラフより、サ
イズや形状が異なる接続端子５ａ，５ｂでは、接触部位
Ｃの実際に接触している接触面積Ｓの大きさが様々であ
るのにかかわらず、接触抵抗Ｒｋが、締結トルクＧの増
大に伴って漸近的に減少するという同様な変化特性を有
していることが分かる。しかも、特に注目すべきこと
に、図１１ないし図１６の各グラフにおいて、それ以上
締結トルクＧを増大させても接触抵抗Ｒｋが実質的に減
少しない締結トルクＧに対する安定領域Ｄ１〜Ｄ６の範
囲が１〜２Ｎ・ｍとほぼ同様となっている。

【００４５】ここで、各接触部位Ｃの接触抵抗Ｒｋの変
化特性が、実質的に締結トルクＧにのみ依存する理由を
簡単に説明すると以下のようになる。

【００４６】例えば、図４の接続形態において、接続端
子５ａ，５ｂの互いに対向するリング部１５の接触面１
５ｂが、図１７に示すように樽形に湾曲している場合に
は、締結トルクＧの増大に伴って、図１８および図１９
に示すように接続端子５ａ，５ｂのリング部１５が押圧
荷重により扁平に変形してゆき、これに伴って、両リン
グ１５の接触面１５ｂの実際に接触するリング状の接触
領域Ｂが、図２０のハッチング領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３で
示すように拡大してゆく。このため、両接触面１５ｂの
実際に接触している接触領域Ｂの面積（接触面積）Ｓ
は、図２１のグラフｇのように締結トルクＧの増大に伴
って増加（単純増加）するようになっている。

【００４７】一方、前述の図７および図８のグラフよ
り、接触抵抗Ｒｋは、接触面積Ｓまたは接触荷重Ｆが一
定のもとで接触荷重Ｆまたは接触面積Ｓを増大させる
と、それに伴って漸近的に減少するという特性を有して
いる。

【００４８】このため、このように各接触部位Ｃの接触
面積Ｓが締結トルクＧの増大に伴って増加する場合に
は、前述の図７および図８のグラフが示す接触抵抗Ｒｋ
の特性より、接触抵抗Ｒｋは、締結トルクＧの大きさに
依存し、締結トルクＧの増大に伴って漸近的に減少する
という特性を有することとなるのである。

【００４９】ここで、図２１のグラフｇは、上述のよう
に、図４の接続形態における接続端子５同士間の接触部
位Ｃの接触面積Ｓと、締結トルクＧとの関係を示すもの
であるが、図３および図４の接続形態における接触端子
５と座金１１との間の接触部位Ｃの接触面積Ｓと締結ト
ルクＧとの間にもグラフｇと同様の関係が見られる。

【００５０】なお、接続端子５とナット７との間におけ
る接触部位Ｃの接触面積Ｓの締結トルクＧの変化に対す
る変化特性は、ナット７の接続端子５との接触面の形状
に依存するが、接続端子５との接触面の平坦度の高いナ
ット７を用いた場合には、接続端子５と座金１１との間
の接触部位Ｃと同様な特性となる。

【００５１】ところで、接続端子５は打ち抜き加工によ
り作成されるため、そのリング部１５の接触面１５ｂの
形状は、一般に前述の樽形の湾曲形状となっている。こ
れに対し、座金１１およびナット７の接続端子５との接
触面の形状は、一般に平坦度が高い場合が多い。

【００５２】＜実施形態の説明＞そこで、本願発明者
は、以上の点に着目し、締結トルクＧの増大に対して接
触抵抗Ｒｋが減少してゆく接続端子５同士の接触抵抗Ｒ
ｋの締結トルクＧの増大に対する変化特性を試験的に求
め、その求めた変化特性に基づいて、ナット７の締結ト
ルクＧの望ましい設定値を定めることとした。以下に、
その締結トルクＧの設定方法について説明する。

【００５３】ただし、本実施形態に係る締結トルクＧの
設定方法は、接続端子５と座金１１もしくはナット７と
の接触部位Ｃまたは接続端子５同士の接触部位Ｃにおけ
る両接触面３１，３３のうちの少なくともいずれか一方
の接触面３１，３３が、前述のように樽形に湾曲してい
ることが適用の前提条件となる。

【００５４】また、補助的な前提条件として、接続端子
５と座金１１もしくはナット７との接触部位Ｃまたは接
続端子５同士の接触部位Ｃにおける実際に接触している
接触面積Ｓが、締結トルクＧが後述する第１の安定領域
Ｄａ内および第２の安定領域Ｄｂ内に至るまで締結トル
クＧの増加に伴って増大することが必要である。なぜな
ら、この条件が満たされない場合には、締結トルクＧが
安定領域Ｄａ，Ｄｂ内に至るまでに接触面積Ｓの増加が
止まってしまうこととなるため、最終的な接触面積Ｓの
大きさに対する接触抵抗Ｒｋの依存性が生じてしまうか
らである。

【００５５】本実施形態に係る締結トルクＧの設定方法
は、締結トルクＧに対する第１の安定領域Ｄａを求める
工程と、それに続く締結トルクＧに対する第２の安定領
域ｄｂを求める工程と、それに続く実際に締結トルクＧ
の最適値Ｇｃを決定する工程とを備えている。

【００５６】第１の安定領域Ｄａを求める工程では、図
４の接続形態における接続端子５同士の接触抵抗Ｒｋと
ナット７の締結トルクＧとの耐久試験不実施下での関係
が、締結トルクＧを変化させつつ接触抵抗Ｒｋを順次測
定することにより試験的に求められ、求められたその関
係に基づいて締結トルクＧをそれ以上増大させても接触
抵抗Ｒｋが実質的に減少しなくなる締結トルクＧに対す
る第１の安定領域Ｄａが求められる。

【００５７】続く第２の安定領域Ｄｂを求める工程で
は、形状等の条件の等しい図４の接続形態で接続された
ナット７の締結トルクＧの値が互いに異なる接続端子５
同士の組が複数組用意され、その各組に対して所定の耐
久試験を行ったのち接続端子５同士間の接触抵抗Ｒｋを
計測することにより接続端子５同士の接触抵抗Ｒｋと締
結トルクＧとの前記耐久試験実施後の関係が擬似的に求
められ、求められたその関係に基づいて締結トルクＧを
それ以上増大させても耐久試験実施後の接触抵抗Ｒｋが
実質的に減少しなくなる締結トルクＧに対する第２の安
定領域Ｄｂが求められる。ここで、耐久試験としては、
所定の振動強度の振動を一定時間加える試験や、加熱お
よび冷却を繰り返す試験等の所定の基準に従った試験が
採用される。

【００５８】安定領域Ｄａ，Ｄｂの決定では、計測結果
をグラフにプロットし（図２２のグラフｇ３，ｇ４参
照）、その作成されたグラフｇ３，ｇ４の横軸に対する
傾きΔ＝ΔＲ／ΔＧ（ここで、ΔＲは接触抵抗の増加
分、ΔＧは締結トルクの増加分）が、所定の値（例え
ば、−０．０２５ｍΩ／Ｎ・ｍ）以上になるグラフｇ
３，ｇ４上の点に対応する締結トルクＧの値Ｇａ，Ｇｂ
が決定され、その値Ｇａ，Ｇｂ以上の領域が第１または
第２の安定領域Ｄａ，Ｄｂとされる。なお、グラフｇ３
が、耐久試験不実施下での接触抵抗Ｒｋと締結トルクＧ
との関係を示すグラフであり、グラフｇ４が耐久試験実
施後の接触抵抗Ｒｋと締結トルクＧとの関係を示すグラ
フである。

【００５９】続く締結トルクＧの最適値Ｇｃを決定する
工程では、第１の安定領域Ｄａ内および第２の安定領域
Ｄｂ内に存在する所定の値が最適値Ｇｃとして決定され
る。ただし、実際には、最適値Ｇｃは、締結トルクＧを
それ以上増大させると接続端子５等の破損が生じる破壊
上限値Ｇｄ以下に設定する必要があるととともに、実際
の使用によって締結に緩みが生じない程度の値に設定す
る必要がある。

【００６０】ここで、実際には、グラフｇ３に基づく第
１の安定領域Ｄａは、１〜２Ｎ・ｍであり、グラフｇ４
に基づく第２の安定領域Ｄｂは、５Ｎ・ｍ以上であるた
め、締結トルクの最適値Ｇｃは、５Ｎ・ｍ以上に設定さ
れる。好ましくは、最適値Ｇｃは、最小値である５Ｎ・
ｍよりも余裕をとって、それよりも大きめの値に設定す
るのがよい。

【００６１】そして、このように設定された締結トルク
Ｇの最適値Ｇｃは、前述の本設定方法の適用の前提条件
が満たされている限り、図３ないし図５等に例示する接
続端子５のほぼ任意の接続形態にも、また、接続端子
５、座金１１およびナット７のサイズや形状等が種々に
変更された場合にも適用することができる。

【００６２】以上のように、本実施形態によれば、締結
トルクＧの増大に対して接触抵抗Ｒｋが減少してゆく接
続端子５同士の間の接触抵抗Ｒｋと締結トルクＧとの耐
久試験不実施下の関係が求められるとともに、その両者
の耐久試験実施後の関係が擬似的に求められ、その耐久
試験不実施下の関係および耐久試験実施後の関係に基づ
いて求められた第１および第２の安定領域Ｄａ，Ｄｂ内
に値があるように適切に締結トルクＧが設定されるた
め、実際に使用された際にも接触抵抗Ｒｋを低い値に維
持することができ、接触抵抗Ｒｋに関する信頼性の向上
が図れるとともに、必要以上に締結トルクＧを大きく設
定してしまうことにより生じる締結部の破壊を防止する
ことができる。

【００６３】また、本実施形態に係る設定方法により設
定された締結トルクＧの最適値Ｇｃは、前述の本設定方
法の適用の前提条件が満たされている限り、図３ないし
図５等に例示する接続端子５のほぼ任意の接続形態に
も、また、接続端子５、座金１１およびナット７のサイ
ズや形状等が種々に変更された場合にも適用することが
できるとともに、前述の前提条件は、通常の接続端子５
等であれば実質的に常に満たされているものであるた
め、代表的な形状およびサイズの接続端子５等について
本実施形態に係る設定方法に従って試験を行って締結ト
ルクＧを設定しておけば、その設定値Ｇｃを実質的に任
意の形状およびサイズの接続端子５の締結固定に適用す
ることができる。

【００６４】

【発明の効果】請求項１および２に記載の発明によれ
ば、接続端子とナット等との間の接触抵抗と締結トルク
との関係が試験的に求められ、その関係に基づいて求め
られた締結トルクの安定領域内の値となるように適切に
締結トルクが設定されるため、接触抵抗を低い値に設定
することができ、接触抵抗に関する信頼性の向上が図れ
るとともに、必要以上に締結トルクを大きく設定してし
まうことにより生じる締結部の破壊を防止することがで
きる。

【００６５】また、本発明による締結トルクの設定方法
は、接続端子、ナットまたは座金の接触部位を構成する
接触面の形状が一定の条件（接触面がその径方向に樽形
に湾曲しているという条件）を満たしている場合には、
接続端子、ナットおよび座金の形状およびサイズにほぼ
関係なく適用できるとともに、前記一定の条件は通常の
接続端子等であれば実質的に常に満たされているもので
あるため、代表的な形状およびサイズの接続端子および
ナット等について本発明の設定方法に従って試験を行っ
て締結トルクを設定しておけば、その設定値を前記一定
の条件を満足する実質的に任意の形状およびサイズの接
続端子の締結固定に適用することができる。

【００６６】請求項３ないし５に記載の発明によれば、
接続端子とナット等との間の接触抵抗と締結トルクとの
耐久試験不実施下の関係が求められるとともに、その両
者の耐久試験実施後の関係が擬似的に求められ、その耐
久試験不実施下の関係および耐久試験実施後の関係に基
づいて求められた第１および第２の安定領域内に値があ
るように適切に締結トルクが設定されるため、実際に使
用された際にも接触抵抗を低い値に維持することがで
き、接触抵抗に関する信頼性の向上が図れるとともに、
必要以上に締結トルクを大きく設定してしまうことによ
り生じる締結部の破壊を防止することができる。

【００６７】また、本発明による締結トルクの設定方法
は、接続端子、ナットまたは座金の接触部位を構成する
接触面の形状が一定の条件（接触面がその径方向に樽形
に湾曲しているという条件）を満たしている場合には、
接続端子、ナットおよび座金の形状およびサイズにほぼ
関係なく適用できるとともに、前記一定の条件は通常の
接続端子等であれば実質的に常に満たされているもので
あるため、代表的な形状およびサイズの接続端子等につ
いて本発明の設定方法に従って試験を行って締結トルク
を設定しておけば、その設定値を前記一定の条件を満足
する実質的に任意の形状およびサイズの接続端子の締結
固定に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電源の接続端子部の構成を示す斜視図である。

【図２】接続端子の構成を示す平面図である。

【図３】接続端子の電源の接続端子部への接続形態の例
を示す図である。

【図４】接続端子の電源の接続端子部への接続形態の例
を示す図である。

【図５】接続端子の電源の接続端子部への接続形態の例
を示す図である。

【図６】各接触箇所の接触面の微細な接触形態を示す図
である。

【図７】接触抵抗Ｒｋの接触荷重Ｆに対する依存性を示
すグラフである。

【図８】接触抵抗Ｒｋの接触面積Ｓに対する依存性を示
すグラフである。

【図９】図３ないし図５の各接触部位の接触形態を示す
図である。

【図１０】図３ないし図５の各接触部位の接触形態を示
す図である。

【図１１】サンプルＡ１の接続端子同士の接触抵抗Ｒｋ
と締結トルクＧとの関係を示すグラフである。

【図１２】サンプルＡ２の接続端子同士の接触抵抗Ｒｋ
と締結トルクＧとの関係を示すグラフである。

【図１３】サンプルＡ３の接続端子同士の接触抵抗Ｒｋ
と締結トルクＧとの関係を示すグラフである。

【図１４】サンプルＡ４の接続端子同士の接触抵抗Ｒｋ
と締結トルクＧとの関係を示すグラフである。

【図１５】サンプルＡ５の接続端子同士の接触抵抗Ｒｋ
と締結トルクＧとの関係を示すグラフである。

【図１６】サンプルＡ６の接続端子同士の接触抵抗Ｒｋ
と締結トルクＧとの関係を示すグラフである。

【図１７】接続端子の一部破断斜視図である。

【図１８】接続端子同士の接触部位の断面図である。

【図１９】接続端子同士の接触部位の断面図である。

【図２０】接続端子の実際に接触する接触領域を示す図
である。

【図２１】各接触部位の接触面積Ｓと締結トルクＧとの
関係を示すグラフである。

【図２２】耐久試験不実施下および耐久試験実施後にお
ける接触抵抗Ｒｋと締結トルクＧとの関係を示すグラフ
である。

【符号の説明】

３ 接続端子部 ５ 接続端子 ７ ナット １１ 座金 １３ ねじ軸 １５ リング部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齋藤 寧 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 伊藤 桂一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 白木 和幸 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 涌井 雅徳 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 2F051 AB06 BA03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ねじ軸の外周に設けられた座金と前記ね
   じ軸に螺合されたナットとの間、またはねじ軸に螺合さ
   れた２つのナットの間で、前記ねじ軸に外挿されたリン
   グ状の１または複数個の接続端子を締め付け固定し、前
   記座金もしくは前記ナットと前記接続端子とを、または
   前記接続端子同士を電気的に接続する際の締結トルクの
   設定方法であって、 前記接続端子と前記座金もしくは前記ナットとの互いに
   対向するリング状の両接触面のうちの少なくともいずれ
   か一方の接触面、または前記接続端子同士の互いに対向
   するリング状の両接触面のうちの少なくとも一方の接触
   面が、その内周と外周との中間部のリング状の領域が対
   向する他方の接触面側に張り出すように径方向に対して
   樽形に湾曲している場合において、 前記接続端子と前記座金もしくは前記ナットとの接触抵
   抗、または前記接続端子同士の接触抵抗と前記ナットの
   前記締結トルクとの関係を、前記締結トルクを変化させ
   つつ前記接触抵抗を測定することにより試験的に求め、
   求めた前記関係に基づいて前記締結トルクをそれ以上増
   大させても前記接触抵抗が実質的に減少しなくなる前記
   締結トルクに対する安定領域を求め、前記締結トルクの
   値がその安定領域内にあるように前記接続端子を実際に
   締め付け固定する際の前記締結トルクを設定することを
   特徴とする締結トルクの設定方法。
2. 【請求項２】 前記締結トルクの設定方法は、 前記接続端子と前記座金もしくは前記ナットとの互いに
   対向するリング状の前記両接触面、または前記接続端子
   同士の互いに対向するリング状の前記両接触面の実際に
   接触している接触面積は、前記締結トルクが前記安定領
   域内に至るまで前記締結トルクの増加に伴って増大する
   場合に適用されることを特徴とする請求項１に記載の締
   結トルクの設定方法。
3. 【請求項３】 ねじ軸の外周に設けられた座金と前記ね
   じ軸に螺合されたナットとの間、またはねじ軸に螺合さ
   れた２つのナットの間で、前記ねじ軸に外挿されたリン
   グ状の少なくとも１または複数個の接続端子を締め付け
   固定し、前記座金もしくは前記ナットと前記接続端子と
   を、または前記接続端子同士を電気的に接続する際の締
   結トルクの設定方法であって、 前記接続端子と前記座金もしくは前記ナットとの互いに
   対向するリング状の両接触面のうちの少なくともいずれ
   か一方の接触面、または前記接続端子同士の互いに対向
   するリング状の両接触面のうちの少なくとも一方の接触
   面が、その内周と外周との中間部のリング状の領域が対
   向する他方の接触面側に張り出すように径方向に対して
   樽形に湾曲している場合において、 前記接続端子と前記座金もしくは前記ナットとの接触抵
   抗、または前記接続端子同士の接触抵抗と前記ナットの
   前記締結トルクとの耐久試験不実施下での関係を、前記
   締結トルクを変化させつつ前記接触抵抗を測定すること
   により試験的に求め、求めたその関係に基づいて前記締
   結トルクをそれ以上増大させても前記接触抵抗が実質的
   に減少しなくなる前記締結トルクに対する第１の安定領
   域を求めるとともに、 前記接続端子と前記座金もしくは前記ナットとの接触抵
   抗、または前記接続端子同士の接触抵抗と前記ナットの
   前記締結トルクとの所定の耐久試験実施後の関係を、前
   記締結トルクを変化させつつ互いに値が異なる前記各締
   結トルクのもとで前記耐久試験を行ってから前記接触抵
   抗を測定することにより擬似的に試験的に求め、求めた
   その関係に基づいて前記締結トルクをそれ以上増大させ
   ても前記耐久試験実施後の前記接触抵抗が実質的に減少
   しなくなる前記締結トルクに対する第２の安定領域を求
   め、 前記締結トルクの値が前記第１の安定領域および前記第
   ２の安定領域内にあるように前記接続端子を実際に締め
   付け固定する際の前記締結トルクを設定することを特徴
   とする締結トルクの設定方法。
4. 【請求項４】 前記締結トルクの設定方法は、 前記接続端子と前記座金もしくは前記ナットとの互いに
   対向するリング状の前記両接触面、または前記接続端子
   同士の互いに対向するリング状の前記両接触面の実際に
   接触している接触面積は、前記締結トルクが前記１の安
   定領域内および前記第２の安定領域内に至るまで前記締
   結トルクの増加に伴って増大する場合に適用されること
   を特徴とする請求項３に記載の締結トルクの設定方法。
5. 【請求項５】 前記締結トルクの設定方法を用いて、前
   記締結トルクが５Ｎ・ｍ以上に設定されることを特徴と
   する請求項３または４に記載の締結トルクの設定方法。