JP2010004707A - 端子台 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハーネス4を接続する銅バー(バー導体)2をねじ締結するモールド樹脂製の端子台1には、高低段差をつけて隣接する導体搭載座面1a,1bを形成し、この座面1aと1bに跨がって載置したZ形の銅バー2を締結ねじ3で端子台1に固定したものにおいて、前記銅バー2の上辺部2a,底辺部2bに、バー導体の長手方向に沿って離間した箇所にそれぞれ締結ねじ3の通し穴2cを穿孔するとともに、このねじ通し穴に対応して端子台の上段,下段の導体搭載座面1a,1bに凸状台座1dを一体成形し、この凸状台座1dの上に銅バーの上辺部1a,底辺部1bを重ねて他の領域を端子台1の座面から浮かせるように支持し、締結ねじ3を締め付ける際に銅バー自身が撓んで端子台1のねじ固定部に加わる応力荷重を緩和させるようにする。
【選択図】 図1
Description
次に、インバータ装置に搭載した端子装置を例に、その端子台の従来構造を図3に示す。図において、1はモールド樹脂製の端子台、2は銅材のバー導体(以下「銅バー」と呼称する)、3は銅バー2を端子台1に固定する締結ねじ、4は銅バー2に接続する配線用のハーネス、5はハーネス4の圧着端子4aを銅バー3に接続,固定する端子ボルト、6は締結ねじ3に螺合する固定側のナット、7は端子ボルト5に螺合するナットである。
ここで、端子台1の上面側には、高低段差をつけて隣接する上段側の導体搭載座面1a下段側の導体搭載座面1b,および銅バー2を装着位置に保持するフェンス用の隔壁1cが形成されている。一方、図示例の銅バー2は、その長手方向でバー導体の一部をZ形に切り起こして上辺部2a,底辺部2bを形成した形状になり、その上辺部2aおよび底辺部2bにはそれぞれ前記締結ねじ3が貫通するねじ通し穴2cが、銅バー2の長手方向に離間して穿孔されている。
上記の端子台1に銅バー2を装着するには、端子台1の導体搭載座面1a,1bにZ形銅バー2の上辺部2a,底辺部2bを重ねるように載置した上で、上方から銅バー2のねじ通し穴2cに嵌挿した締結ねじ3を端子台1に埋設したナット6に螺合し、規定の締め付けトルクを加えて締結する。また、ハーネス4は圧着端子4aを銅バー2の上に重ね合わせ、端子ボルト5をナット7に螺合して締結する。
すなわち、樹脂製の端子台1はモールド金型で成形するので高い寸法精度を確保できるのに対して、銅バー2は一般にプレスブレーキにより銅板に曲げ加工を施してZ形に形成している。しかしながら、プレスブレーキによる曲げ加工法は寸法精度にバラツキが生じ易く、前記したZ形の銅バー2を量産すると、折り曲げ角度を含めて底辺部2bから上辺部2aまでの高さ寸法に±0.5mm程度の寸法公差が生じる。
この場合に前記の寸法公差がゼロであれば、銅バー2を端子台1に載置した状態ではその上段,下段の導体搭載座面1a,1bに銅バー2の上辺部2a,底辺部2bが密着状態に重なり合うので問題なくねじ締結できるが、銅バー2の高さに±の寸法公差があると、端子台1に銅バー2を載置した状態でその上辺部2a,底辺部2bのいずれか一方と端子台1の導体搭載座面との間に隙間が残るようになる。
図4は、端子台1の上段側に形成した導体搭載座面1aと下段側に形成した導体搭載座面1bとの間の高低段差がHであるのに対して、銅バー(厚さ4mm)2の高さ寸法がH+δh(δh:寸法公差)である場合のねじ締結の状態を表す図である。すなわち、端子台1の下段側の導体搭載座面1bには銅バー2の底辺部2bが隙間なく密着状態に重なっているのに対して、上段側の導体搭載座面1aと銅バー2の上辺部2aとの間には前記の寸法公差δhに相当する隙間gが残るようになる。そのために、銅バー2の底辺部2bを先に端子台1にねじ締結した後、上辺部2aのねじ通し穴2cに通した締結ねじ3を締め付けていくと、図5で表すように端子台1の上段側座面に埋設したナット6には上向きの荷重Fが加わるようになる。なお、銅バー2に−δhの寸法公差があると、図4とは逆に銅バー2の上辺部2aが端子台1の上段側の導体搭載座面1aに密着して重なり、底辺部2bと下段側の導体搭載座面1bとの間に隙間が生じ、この部分でねじ締結時には前記と同様な軸方向の応力が加わるようになる。
すなわち、前記端子台1では、銅バー2を固定する締結ねじ3にM5(ねじの呼び)のねじを使用し、その締め付け規定トルクを3.5N,端子台のねじ固定部に加わる許容応力を140MPaとして、端子台1を設計,製作するようにしている。この設計条件に対して、発明者等は銅バー2(板厚:4mm、寸法公差:+0.5mm)を図5のように端子台1の座面との間に隙間gが生じている状態で、締結ねじ3を規定トルクで締め付けた際に端子台1のねじ固定部に加わる応力,撓み状況を検証したところ、端子台1のねじ固定部には前記の許容応力を超えて180〜660MPaに達する過大な応力の加わることが実測され、この応力荷重により端子台1のねじ固定部に図5で表すようにクラック,割れのダメージが発生することが判明した。
この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は、従来通りの寸法公差で製作されたバー導体(銅バー)を採用しつつ、その寸法公差に起因して端子台にバー導体をねじ締結する際に端子台のねじ固定部に加わる応力を緩和してクラック,割れなどのダメージ発生を抑制できるように改良した端子台を提供することにある。
前記Z形バー導体の上辺部,および底辺部には、バー導体の長手方向に沿って離間した箇所にそれぞれ締結ねじの通し穴を穿孔するとともに、前記のねじ通し穴に対応して端子台の上段側,および下段側の導体搭載座面に同一高さの凸状台座を一体成形し、この凸状台座の上にバー導体の上辺部および底辺部を重ね合わせてねじ締結する(請求項1)。
また、前記構成において、締結ねじに螺合するナットは、端子台の導体搭載座面に形成した凸状台座の裏面側に埋設保持するものとする(請求項2)。
加えて、端子台の導体搭載座面に凸状台座を設けたことにより、端子台のねじ固定部の厚みが増して曲げ強度が増強されるので耐応力性の増強化が図れる。
すなわち、図1(a),(b)の実施例では、端子台1に高低段差をつけて形成した上段および下段側の導体搭載座面1b,1cには、そのねじ固定部の部位に凸状台座1dが一体に成形されている。この凸状台座1dは端子台1に一体成形され、その厚さdを0.5〜1mm程度として上段側,下段側とも同じ高さに設定されている。また、締結ねじ3を螺合するナット6は、凸状台座1dの裏面側に形成した凹状空洞部(特許文献1の図7参照)に嵌合して保持されている。
次に、上記した凸状台座1d付きの端子台1にZ形銅バー2を搭載してねじ締結する際の挙動について、図1(b)により説明する。すなわち、図4と同様に高低段差がHである端子台1の導体搭載座面1aと導体搭載座面1bとに跨がって銅バー2(厚さ4mm,高さ寸法がH+δh)を搭載し、先に銅バー2の底辺部2bを締結ねじ3でねじ止めした組立段階では、図示のように銅バー2の底辺部2bが端子台1の導体搭載座面1bに形成した凸状台座1dの上に重なってねじ止め固定される。一方、銅バー2の上辺部2aと端子台1の導体搭載座面1aに形成した凸状台座1dとの間には前記した寸法公差δhに相当する隙間gが残る。さらに、前記凸状台座1dを除く端子台1の上下段の座面領域では、銅バー2との間に凸状台座1dの厚さdに相当する遊び間隙が長手方向に形成される。
そのために、締結ねじ3のねじ締め過程では、銅バー2が大きな抵抗力を受けることなく長手方向に捻られるよう撓み変形して、その上辺部2aが端子台1の導体搭載座面1aに形成した凸状段部1dの上に重なり合うようになる。これにより、端子台1のねじ固定部(凸状台座1dの部分)に過大な応力を加えることなく、銅バー2の上辺部2aが端子台1の上段側に形成した凸状台座1dに密着した状態で、しっかりとねじ締結することができる。
なお、この点について発明者等は、図2で示すようにバー全長に亙り上辺部1aを形成した撓み剛性の高いZ形銅バー2を検証用の供試品として、図5で述べたと同様に端子台1のねじ固定部に加わる応力,銅バーの撓み状況を検証したところ、図示実施例の端子台構造では、ねじ締めの過程で端子台1の凸状台座1dに加わる応力が樹脂製端子台の許容応力140MPaよりも低い120MPaにまで低減することが確認された。
上述の説明から判るように、端子台1の導体搭載座面1a,1bのねじ固定部分に凸状台座1dを形成することにより、従来と同様な寸法公差のある銅バー2でも、従来構造で問題となっていた端子台1のねじ固定部に発生するクラック,割れ発生を防止して、Z形のバー導体を無理なくしっかりと端子台にねじ止めすることができる。
1a 上段側の導体搭載座面
1b 下段側の導体搭載座面
1d 凸状台座
2 Z形銅バー(銅材のバー導体)
2a 上辺部
2b 底辺部
2c 締結ねじの通し穴
3 締結ねじ
4 配線用ハーネス
Claims (2)
- 配線用ハーネスを接続するバー導体を搭載してねじ締結したモールド樹脂製の端子台で、該端子台には高低段差をつけて隣接する上段側および下段側の導体搭載座面を形成し、この上下段の導体搭載座面に跨がって載置したZ形のバー導体を端子台にねじ締結したものにおいて、
前記Z形バー導体の上辺部,および底辺部には、バー導体の長手方向に沿って離間した箇所にそれぞれ締結ねじの通し穴を穿孔するとともに、前記のねじ通し穴に対応して端子台の上段側,および下段側の導体搭載座面に同一高さの凸状台座を一体成形し、この凸状台座の上にバー導体の上辺部および底辺部を重ね合わせてねじ締結したことを特徴とする端子台。 - 請求項1に記載の端子台において、締結ねじに螺合するナットが端子台の導体搭載座面に形成した凸状台座の裏面側に埋設保持されていることを特徴とする端子台。
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