JP2011165571A - Fastening structure and fastening method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、締結構造体及びこの締結構造体の締結方法に関する。 The present invention relates to a fastening structure and a fastening method of the fastening structure.
自動車用インバータなどに使用される大電流を通電するバスバーの接続には、接触抵抗を低く保つため、かつ、高い振動レベルの外乱に対して瞬断などの発生を防止すべく接続信頼性を高めるため、高い接圧を保持し、強固で隙間のない締結がなされることが望ましい。このような締結手法としては、例えば特許文献1には、口径が異なる孔部を有する2枚の金属板の当該孔部同士を重ね、口径の小さい板の方向から孔部に締結部材を挿入させる締結方法について記載されている。この締結方法では、締結部材が孔部に挿入されると、口径の小さい板の孔部周辺が口径の大きな板の孔部を埋めるように変形するため、強固で隙間のない締結ができる。 For connection of bus bars that carry large currents used in inverters for automobiles, etc., connection reliability is increased to keep contact resistance low and to prevent occurrence of momentary interruptions due to high vibration level disturbances. For this reason, it is desirable that a high contact pressure is maintained and that fastening is performed with no gaps. As such a fastening method, for example, in Patent Document 1, the hole portions of two metal plates having holes with different diameters are overlapped with each other, and a fastening member is inserted into the hole from the direction of the plate having a smaller diameter. The fastening method is described. In this fastening method, when the fastening member is inserted into the hole portion, the periphery of the hole portion of the plate having the small diameter is deformed so as to fill the hole portion of the plate having the large diameter.
しかしながら、特許文献1に記載の締結方法では、締結される2つの部材のうち口径の小さな部材が、締結部材挿入によって変形可能な程度に薄い板状である必要があるため、バスバーのように被締結部材が両方とも板状部材でない場合には適用が難しい。 However, in the fastening method described in Patent Document 1, it is necessary that the member having a small diameter of the two members to be fastened has a thin plate shape that can be deformed by inserting the fastening member. Application is difficult when both of the fastening members are not plate-like members.
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、被締結部材の形状によらず強固な締結ができる締結構造体及びこの締結構造体の締結方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a fastening structure that can be firmly fastened regardless of the shape of a member to be fastened, and a fastening method of the fastening structure. .
上記課題を解決するため、本発明に係る締結構造体は、凹部を有する第1被締結部材と、凹部に挿入される凸部を有する第2被締結部材とを備える締結構造体において、第1被締結部材の凹部に第2被締結部材の凸部が挿入され両者が嵌合したときに凹部及び凸部のなす隙間に配置され、第1被締結部材と第2被締結部材との間に接圧力を保持する接圧部材を備え、接圧部材が、第1被締結部材の凹部に第2被締結部材の凸部が挿入されるにしたがって、接圧力を発生させるよう構成されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a fastening structure according to the present invention is a fastening structure including a first fastened member having a recess and a second fastened member having a convex portion inserted into the concave portion. When the convex part of a 2nd to-be-fastened member is inserted in the recessed part of a to-be-fastened member, and both fit, it arrange | positions in the clearance gap which a recessed part and a convex part make, Between a 1st to-be-fastened member and a 2nd to-be-fastened member A contact pressure member that holds the contact pressure, and the contact pressure member is configured to generate contact pressure as the convex portion of the second fastened member is inserted into the concave portion of the first fastened member. Features.
同様に、上記課題を解決するため、本発明に係る締結方法は、凹部を有する第1被締結部材と、凹部に挿入される凸部を有する第2被締結部材とを備える締結構造体の締結方法であって、第1被締結部材の凹部に第2被締結部材の凸部を挿入するステップと、凸部を挿入するのにしたがって、凹部及び凸部のなす隙間に配置される接圧部材により第1被締結部材及び第2被締結部材の間に接圧力を発生させるステップと、第1被締結部材及び第2被締結部材が嵌合すると、接圧部材により第1被締結部材と第2被締結部材との間に接圧力を保持するステップと、を含むことを特徴とする。 Similarly, in order to solve the above-described problem, a fastening method according to the present invention is a fastening structure including a first fastened member having a concave portion and a second fastened member having a convex portion inserted into the concave portion. A method of inserting a convex portion of a second fastened member into a concave portion of a first fastened member, and a pressure contact member arranged in a gap formed by the concave portion and the convex portion as the convex portion is inserted Generating a contact pressure between the first fastened member and the second fastened member by the step, and when the first fastened member and the second fastened member are fitted, the first fastened member and the second fastened member are Holding a contact pressure between the two fastened members.
このような締結構造体及び締結方法によれば、第1被締結部材及び第2被締結部材が嵌合したときに、第1被締結部材の凹部及び第2被締結部材の凸部のなす隙間に配置される接圧部材により、第1被締結部材と第2被締結部材との間に接圧力が保持される。このため、第1被締結部材及び第2被締結部材を締結させるためにいずれかの部材を変形させる必要がないので、被締結部材の形状によらず強固な締結ができる。このように、第1被締結部材及び第2被締結部材を強固に締結すれば、両者間の接触抵抗を低く保ち、かつ、接続信頼性を向上させることができる。また、接圧部材は、第1被締結部材の凹部に第2被締結部材の凸部が挿入されるにしたがって、接圧力を発生させるよう構成されるため、挿入開始時には第1被締結部材と第2被締結部材との間に接圧力がないので、締結作業を容易に行うことができる。 According to such a fastening structure and fastening method, when the first fastened member and the second fastened member are fitted, the gap formed by the concave portion of the first fastened member and the convex portion of the second fastened member The contact pressure member is disposed between the first fastened member and the second fastened member to maintain the contact pressure. For this reason, since it is not necessary to deform any member in order to fasten the 1st to-be-fastened member and the 2nd to-be-fastened member, firm fastening can be performed regardless of the shape of the to-be-fastened member. Thus, if the 1st to-be-fastened member and the 2nd to-be-fastened member are fastened firmly, the contact resistance between both can be kept low and connection reliability can be improved. Further, the contact pressure member is configured to generate contact pressure as the convex portion of the second fastened member is inserted into the concave portion of the first fastened member. Since there is no contact pressure with the second member to be fastened, the fastening work can be easily performed.
また、接圧部材は、挿入時に回動可能なカム機構であることが好適である。 Moreover, it is preferable that the contact pressure member is a cam mechanism that can be rotated at the time of insertion.
同様に、接圧部材は、挿入時に永久変形する永久変形部材または挿入時に弾性変形する弾性変形部材であることが好適である。さらに、この永久変形部材及び弾性変形部材は、バスバーであることが好適である。 Similarly, the pressure contact member is preferably a permanent deformation member that is permanently deformed at the time of insertion or an elastic deformation member that is elastically deformed at the time of insertion. Furthermore, the permanent deformation member and the elastic deformation member are preferably bus bars.
本発明に係る締結構造体及び締結方法によれば、被締結部材の形状によらず強固な締結ができる。 According to the fastening structure and the fastening method according to the present invention, firm fastening can be performed regardless of the shape of the fastened member.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、特に明示する場合を除き、上下左右方向は説明図面中の方向を示す。また、図面の説明において同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Unless otherwise specified, the vertical and horizontal directions indicate directions in the explanatory drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本発明の第一実施形態に係る締結構造体100の構成及び締結過程を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration and a fastening process of a
図1(a)に示すように、締結構造体100は、コネクタ下部110及びコネクタ上部120を含むコネクタ構造をなす。コネクタ上部120の下端には凸部121が設けられ、また、コネクタ下部110の上端には凹部111が設けられている。締結構造体100は、コネクタ上部120の凸部121をコネクタ下部110の凹部111に挿入し、コネクタ下部110とコネクタ上部120とを嵌合させることにより、コネクタ下部110及びコネクタ上部120のそれぞれに収容されるバスバー130a,130bを接続するよう構成されている。
As shown in FIG. 1A, the
コネクタ下部110の凹部111には、コネクタ下部110及びコネクタ上部120の嵌合時にバスバー130a,130bを圧接して固定するための圧接部材として、カム機構112が設けられている。カム機構112は、カムと回転軸から構成され、カムは回転軸の回転中心からの距離が一定でない形状(例えば略楕円形)をなし、回転軸に取り付けられている。カム機構112は、コネクタ上部120の挿入方向に直交する回転軸まわりに、カムを回動可能となるよう設けられている。カム機構112は、コネクタ下部110及びコネクタ上部120が嵌合されていない状態では、カムの長径方向が斜め上方を向いており、カムの上端が凹部111の端部と略同一の高さになるように設けられている。また、コネクタ下部110及びコネクタ上部120が嵌合した後には、図1(c)に示すように、コネクタ上部120の凸部121によりカムが下方に押し込まれて回動し、カムの長径方向が左右方向を向き、バスバー130a,130bを圧接して固定するよう構成される。
A
また、コネクタ下部110の外周には、広がり防止金具113が設けられており、コネクタ下部110及びコネクタ上部120の嵌合時にコネクタ下部110の凹部111がカム機構112による接圧力により広がり変形するのを防止し、バスバー130a,130bへの接圧を保持するよう構成されている。
Further, a spread preventing
コネクタ上部120のバスバー130bには、スライド吸収機構122が設けられている。スライド吸収機構122は、バスバー130bを側方に湾曲させて弾性変形可能に形成され、バスバー130bの上下方向に加えられる外力に対して、バスバー130bの上下方向長さを収縮させる方向に変形するよう構成されている。バスバー130bは、コネクタ下部110及びコネクタ上部120が嵌合されていない状態において、図1(a)に示すように、凸部121より下方に突出しており、コネクタ下部110への挿入を容易にできるよう構成されている。この突出したバスバーの下端は、嵌合後には図1(c)に示すようにスライド吸収機構122の弾性変形によりコネクタ上部120の内部へ吸収され、凸部121の下端の上下方向位置と一致するようになる。
A
次に、締結構造体100の作用について説明する。
Next, the operation of the
図1(a)に示したようにコネクタ下部110及びコネクタ上部120が離間した状態から、コネクタ上部120が下方に移動され、図1(b)に示すようにコネクタ上部120のバスバー130b及び凸部121が、コネクタ下部110の凹部111へ挿入される。
The connector
コネクタ上部120のバスバー130bが、コネクタ下部110の凹部の底に達しバスバー挿入が完了すると、コネクタ上部120がカム機構112と接触する。この状態までは、カム機構112によりバスバー130a,130b同士を圧接する力は働かないため、挿入荷重はゼロの状態を保たれる。
When the
カム機構112にコネクタ上部120が接触後、さらにコネクタ上部120を下方に移動すると、図1(c)に示すように、スライド吸収機構122によりバスバー130bの変位が吸収されながら、コネクタ上部120の下方への押し込みに応じてカム機構112が下方に回動される。カム機構112の回動に伴い、カム機構112からバスバー130a,130b同士を圧接する方向に接圧力が徐々に発生し、コネクタ上部120がコネクタ下部110と完全に嵌合し相対動きがゼロになった時点で、接合が完了する。この状態では、カム機構112が、バスバー130a,130bに対して最大の圧接力を与える位置で固定されるよう調整されており、外部振動により上下方向の微小変位が生じた場合でも圧接力の変化が少ない状態を保つことができる。
When the connector
このような締結構造体100によれば、コネクタ下部110及びコネクタ上部120が嵌合したときに、コネクタ下部110の凹部111及びコネクタ上部120の凸部121のなす隙間に配置されるカム機構112により、バスバー130a,130bの間に接圧力が保持される。このため、バスバー130a,130bを締結させるためにいずれかの部材を変形させる必要がないので、被締結部材の形状によらず強固な締結ができる。このように、バスバー130a,130bを強固に締結すれば、両者間の接触抵抗を低く保ち、かつ、接続信頼性を向上させることができる。また、カム機構112は、コネクタ下部110の凹部111にコネクタ上部120の凸部121が挿入されるにしたがって、接圧力を発生させるよう構成されるため、挿入開始時にはコネクタ下部110とコネクタ上部120との間に接圧力がないので、締結作業を容易に行うことができる。
According to such a
さらに、このような構造により、一方向(図1では下方)に挿入する作業のみで、高接圧、耐振動が確保され、高い信頼性の電気的接合が実現される。 Furthermore, with such a structure, high contact pressure and vibration resistance can be ensured only by the insertion in one direction (downward in FIG. 1), and highly reliable electrical joining is realized.
図2は、本発明の第二実施形態に係る締結構造体200の構成及び締結過程を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration and a fastening process of the
本実施形態の締結構造体200は、コネクタ下部210の凹部に設けられる圧接部材として、図1のカム機構112の代わりに、例えば棒材を渦巻き状に加工してなるばね部材212を用いている点で、第一実施形態の締結構造体100と異なるものである。
The
このばね部材212は、図2(a)に示すように、初期状態では、凹部111の深さと略同一の高さとなるように形成される。コネクタ上部120が挿入されるにしたがって、図2(b)に示すようにコネクタ上部120により下方に圧縮されていく。
As shown in FIG. 2A, the
最終的には図2(c)に示すように、凸部121と凹部111とのなす隙間の大きさまで縮小されるよう永久変形または弾性変形する。ばね部材212は、この状態において、荷重ささえ方向がバスバー130a,130bを押す方向のみになるように形状が調整されている。このため、バスバー130a,130bに対する高い接圧力の印加が期待できる。また、外乱による振動等に対し、ばね部材のばね特性によりこれを吸収する共に、バスバーに対して常に高い接圧を確保し続けることができる。
Finally, as shown in FIG. 2C, permanent deformation or elastic deformation is performed so as to be reduced to the size of the gap between the
さらに、このような締結構造体200によれば、コネクタ下部210及びコネクタ上部120が嵌合したときに、コネクタ下部210の凹部111及びコネクタ上部120の凸部121のなす隙間に配置されるばね部材212により、バスバー130a,130bの間に接圧力が保持される。このため、バスバー130a,130bを締結させるためにいずれかの部材を変形させる必要がないので、被締結部材の形状によらず強固な締結ができる。このように、バスバー130a,130bを強固に締結すれば、両者間の接触抵抗を低く保ち、かつ、接続信頼性を向上させることができる。また、ばね部材212は、コネクタ下部210の凹部111にコネクタ上部120の凸部121が挿入されるにしたがって、接圧力を発生させるよう構成されるため、挿入開始時にはコネクタ下部210とコネクタ上部120との間に接圧力がないので、締結作業を容易に行うことができる。
Furthermore, according to such a
また、このような構造により、一方向(図2では下方)に挿入する作業のみで、高接圧、耐振動が確保され、高い信頼性の電気的接合が実現される。 In addition, with such a structure, high contact pressure and vibration resistance are ensured only by inserting in one direction (downward in FIG. 2), and highly reliable electrical joining is realized.
図3は、本発明の第三実施形態に係る締結構造体300の構成及び締結過程を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration and a fastening process of a
本実施形態の締結構造体300は、図3(a)に示すように、圧接部材として、コネクタ下部110の凹部111に設けられたカム機構112の代わりに、コネクタ上部320のバスバー130bの下方端部を延伸し渦巻き状に加工してなるばね部材322を用いている点で、第一実施形態の締結構造体100と異なるものである。
As shown in FIG. 3A, the
このばね部材322は、図3(b)に示すように、初期状態では、凹部111の深さと略同一の高さとなるように形成される。コネクタ上部320が挿入されるにしたがって、コネクタ上部120により下方に圧縮されていく。
As shown in FIG. 3B, the
最終的には、ばね部材322は、ばね部材212と同様に、図3(c)に示すように、凸部121と凹部111とのなす隙間の大きさまで縮小されるよう変形する。ばね部材322は、この状態において、荷重ささえ方向がバスバー130a,130bを押す方向のみになるように形状が調整されている。このため、バスバー130a,130bに対する高い接圧力の印加が期待できる。また、外乱による振動等に対し、ばね部材のばね特性によりこれを吸収する共に、バスバーに対して常に高い接圧を確保し続けることができる。
Finally, the
さらに、このような締結構造体300によれば、コネクタ下部310及びコネクタ上部320が嵌合したときに、コネクタ下部310の凹部111及びコネクタ上部320の凸部121のなす隙間に配置されるばね部材322により、バスバー130a,130bの間に接圧力が保持される。このため、バスバー130a,130bを締結させるためにいずれかの部材を変形させる必要がないので、被締結部材の形状によらず強固な締結ができる。このように、バスバー130a,130bを強固に締結すれば、両者間の接触抵抗を低く保ち、かつ、接続信頼性を向上させることができる。また、ばね部材322は、コネクタ下部310の凹部111にコネクタ上部320の凸部121が挿入されるにしたがって、接圧力を発生させるよう構成されるため、挿入開始時にはコネクタ下部310とコネクタ上部320との間に接圧力がないので、締結作業を容易に行うことができる。
Furthermore, according to such a
また、このような構造により、一方向(図3では下方)に挿入する作業のみで、高接圧、耐振動が確保され、高い信頼性の電気的接合が実現される。 In addition, with such a structure, high contact pressure and vibration resistance are ensured only by inserting in one direction (downward in FIG. 3), and highly reliable electrical joining is realized.
また、バスバーそのものを圧接部材として用いることで、構造部品点数を削減し、コストを抑えることができる。 Further, by using the bus bar itself as the pressure contact member, the number of structural parts can be reduced and the cost can be reduced.
締結構造体100,200,300は、例えば図4に示すように、コネクタ下部110,210,310とコネクタ上部120,320が、ケースなどの別構造体400に固定されるか、または図5のように、ケースなどの別構造体500に接合方向への押え等510を設定され、ボルト410によるケース組み付けと同時に接合が完了する構造とする。この構成により、接合部単独の固定部材が削減できるうえ、ケースなどの高剛性部材による高い信頼性の固定が期待できる。
For example, as shown in FIG. 4, the
100,200,300…締結構造体、110,210,310…コネクタ下部(第1被締結部材)、111…凹部、112…カム機構(接圧部材)、120,320…コネクタ上部(第2被締結部材)、121…凸部、212,322…ばね部材(接圧部材)。 100,200,300 ... fastening structure 110,210,310 ... lower connector (first fastened member), 111 ... concave, 112 ... cam mechanism (contacting member), 120,320 ... upper connector (second fastened member) Fastening member), 121... Convex portion, 212, 322... Spring member (pressure contact member).
Claims (7)
前記第1被締結部材の前記凹部に前記第2被締結部材の前記凸部が挿入され両者が嵌合したときに前記凹部及び前記凸部のなす隙間に配置され、前記第1被締結部材と前記第2被締結部材との間に接圧力を保持する接圧部材を備え、
前記接圧部材が、前記第1被締結部材の前記凹部に前記第2被締結部材の前記凸部が挿入されるにしたがって、前記接圧力を発生させるよう構成される
ことを特徴とする締結構造体。 In a fastening structure comprising a first member to be fastened having a recess and a second member to be fastened having a protrusion inserted into the recess,
When the convex portion of the second fastened member is inserted into the concave portion of the first fastened member and the both are fitted, the concave portion and the convex portion are disposed in the gap, and the first fastened member and A pressure contact member for maintaining a contact pressure with the second fastened member;
The fastening structure, wherein the contact pressure member is configured to generate the contact pressure as the convex portion of the second fastened member is inserted into the concave portion of the first fastened member. body.
前記第1被締結部材の前記凹部に前記第2被締結部材の前記凸部を挿入するステップと、
前記凸部を挿入するのにしたがって、前記凹部及び前記凸部のなす隙間に配置される接圧部材により前記第1被締結部材と前記第2被締結部材との間に接圧力を発生させるステップと、
前記第1被締結部材及び前記第2被締結部材が嵌合すると、前記接圧部材により前記第1被締結部材と前記第2被締結部材との間に前記接圧力を保持するステップと、
を含むことを特徴とする締結構造体の締結方法。 A fastening method for a fastening structure comprising: a first fastened member having a concave portion; and a second fastened member having a convex portion inserted into the concave portion,
Inserting the convex portion of the second fastened member into the concave portion of the first fastened member;
A step of generating a contact pressure between the first member to be fastened and the second member to be fastened by a contact pressure member disposed in a gap formed by the concave portion and the convex portion as the convex portion is inserted. When,
Holding the contact pressure between the first fastened member and the second fastened member by the contact pressure member when the first fastened member and the second fastened member are fitted;
The fastening method of the fastening structure characterized by including.
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
JP2015005430A (en) * | 2013-06-21 | 2015-01-08 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | Connector structure |
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2010
- 2010-02-12 JP JP2010029187A patent/JP2011165571A/en active Pending
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