JP2014143043A - 端子台及びこの端子台を接続した電気機器システム - Google Patents

Abstract

【課題】配線作業時のケーブル端子の接続不良に伴う端子台における発熱などの不具合の発生を未然に防止するため、ケーブル端子を端子台へ接続する締結ネジの締結トルクの不足を作業者が一意的に認知できるようにする。
【解決手段】端子台の導電部と締結ネジ間に規制部材を配置し、該規制部材の主体部を導電部に対し固定部から上り勾配で傾斜させておき、前記締結ネジの締結トルクが所定値に達している場合は、規制部材の従動片の開放端がカバーの揺動支点の近傍で降下してカバーの閉止が可能となるようにする一方、締結ネジの締結トルクが所定値に達していない場合は、規制部材の従動片の開放端がカバーの裏面を押圧し、該カバーの閉止を阻止する方向に付勢されるため、締結ネジの締結トルクが不十分であることを認知できるようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば給電装置のケーブルを電気機器に接続するための端子台に関するもので、締結ネジの緊締の不足によるこのケーブルの端子と導電板間に発生する接触抵抗、またはアーク放電による発熱を防止するため、締結ネジの締付トルクが不十分であることを配線作業時に認知できるように改良したものである。

配電盤あるいは電源装置などの電気機器に採用されている一般的な端子台は、高電圧印加時の保護や塵埃の付着を防止するため、端子台の上面を覆う板状のカバーを装着するようにしている（特許文献１参照）。

また、ケーブル端末と導電板との締結トルクの不足による接触不足が生じないようにする必要があり、振動などの外力により締結ネジの緩みを防止するためのネジ緩み防止カバーを装着する端子台が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００８−１７６９４６号公報 特開２００３−３４６９４２号公報

上記特許文献１、２に示すような端子台において、締結ネジの緩みにより導電板とケーブルの端子との間に僅かでも隙間が生じると、接触抵抗増加、またはアーク放電の発生により発熱して火災の発生原因となることが知られている。例えば３０〜４０Ａの電流が流れる電気機器では発熱事故や発火事故に至る場合もあり、ケーブルの端子台への確実な緊締は重要な作業となる。

ところで、端子台でのケーブルの端子を接続する作業は、太陽光発電システムのように、家屋の天井側に配置される電気機器では脚立等に乗っての作業になるので、締結トルクの不足する作業になることがあり、また作業者の経験が乏しい場合は特にこの作業不備が生じやすく、発熱事故や機器の故障に至る場合も確認されている。
本発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、何れの作業者によっても締結ネジの確実な締結状態が確認でき、導電板とケーブル端子の間に隙間のない確実な緊締が可能となるようにすることを目的とするものである。

そこで本発明は、以下に述べる各手段により上記の課題を解決するようにした。即ち、請求項１に記載の発明では、隔壁で仕切られたケーブル収容空間内部の台座上に導電部を配し、該導電部にケーブル端子をネジ止めする締結ネジを備えたケーブル端子取付部を設け、該ケーブル端子取付部の少なくとも上部側の開口を覆うカバーを有する端子台であり、
前記導電部と前記締結ネジ間に当該ネジ側へ付勢力を発生する規制部材を配し、前記ケーブル端子及び前記規制部材を導電部へ緊締する前記締結ネジの締結トルクが所定値以下である場合は、前記規制部材が前記カバーの降下を阻止する端子台となるようにする。

請求項２に記載の発明では、上記請求項１に記載の端子台において、前記規制部材は、主体部と、この主体部の先端を前記カバーに向けた従動片とを主体部の先端に有し、かつ該主体部は前記導電部に対して上り勾配で傾斜した状態で該導電部上に配設されているようにする。

請求項３に記載の発明では、上記請求項２に記載の端子台において、前記主体部の端部を曲成し固定部と成して前記ケーブル端子取付部に係止する。

請求項４に記載の発明では、上記請求項２に記載の端子台において、前記固定部の端部を前記台座に沿って垂下させて延設部を成し、該延設部の端部を前記ケーブル端子取付部に係止する。

請求項５に記載の発明では、上記請求項２に記載の端子台において、前記主体部の端部を曲げ戻して延設部を形成し、該延設部を前記導電部に配して前記主体部と共に締結ネジで緊締する。

請求項６に記載の発明では、上記請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の端子台において、前記カバーの裏面の揺動支点付近に設けた係止部に、前記従動片の端部が係止されてカバーの降下が阻止されるようにする。

請求項７に記載の発明では、上記請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の端子台において、前記規制部材が板バネ状を成すようにする。

請求項８に記載の発明では、給電装置の給電ラインと被給電装置の受電ラインを上記請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の端子台が接続されている電気機器システムとなるようにする。

請求項１に記載の発明によれば、締結ネジの締結トルクが所定値に達していない場合は、規制部材の従動片の端部がカバーの裏面を押圧し、該カバーの閉止を阻止する方向に付勢されるようにしたので、作業者がカバーを閉止しようとしても指先にカバーの反発力が伝わり、締結ネジの締結トルクの不足を認知することができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項６に記載の端子台を用いるようにしたので、確実な配線作業が可能となり、大電流を安全に流すことのできる電気機器システムとなるようにすることができる。

本発明の端子台の外観を示す斜視図である。 本発明の端子台の本体の基本構成を示す平面図である。 本発明の端子台の作用を説明する実施例１の説明図である。 本発明の端子台の作用を説明する実施例１の説明図である。 本発明の端子台の作用を説明する実施例１の説明図である。 本発明の端子台の作用を説明する実施例１の説明図である。 本発明の端子台に採用する規制部材の他の例を説明する図である。 本発明の端子台に採用する規制部材の更に他の例を説明する図である。 本発明の端子台の作用を説明する実施例２の説明図である。 本発明の端子台の作用を説明する実施例２の説明図である。 本発明の端子台の作用を説明する実施例２の説明図である。 本発明の端子台の作用を説明する実施例２の説明図である。 太陽光発電システムの設置状態を説明するための図である。 太陽光発電システムの電気回路系を説明するための図である。 本発明の端子台の使用例を説明するための図である。

図１は本発明の端子台Ａの外観を示す斜視図であり、２本のケーブルを接続する２端子構成を実施例として示す。同図に示すように本体１は隔壁１ａ、１ｂ、１ｃによりケーブル収容空間Ｇ１、Ｇ２が形成され、締結ネジ２ａ、２ｂを螺着する図１に示す台座１ｄ、１ｅが形成され、夫々ケーブル端子取付部となるようにしている。本実施例では２つのケーブル端子取付部を列設しているが、１つ、もしくは２つ以上列設して構成してもよい。

また、隔壁１ａ、１ｂ、１ｃの後端頂部には各ケーブル収容空間Ｇ１、Ｇ２の上面を覆うカバー３ａ、３ｂの基端が揺動支点となるように軸支され、該カバー３ａ、３ｂを閉じたとき、その先端の係支爪３ａ−１、３ｂ−１が隔壁１ａ、１ｂ、１ｃの係止段部１ａ−１、１ｂ−１、１ｃ−１に係合し、カバー３ａ、３ｂの閉止状態が維持されるようにしてある。

なお、図１に示す構成ではカバーを各々のケーブル収容空間Ｇ１、Ｇ２に配するようにしてあるが、カバー３ａ−１、３ｂ−１一体成形し、ケーブル収容空間Ｇ１、Ｇ２の上面を同時に閉止するようにしてもよい。

図２は本発明を実施する端子台Ａの基本構成の平面図であり、電気機器のスイッチ要素に併置した状態を示し、図３以下に同基本構成の説明図を示す。前記各図に示すように電力を供給するケーブルＣ１、Ｃ２の先端の裸線端末に装着された端子（圧着端子）Ｃ１ａ、Ｃ２ａを、導電板（導電部）４ａ、４ｂに締結ネジ２ａ、２ｂの緊締により固定する。本発明の端子台Ａは、締結ネジ２ａ、２ｂにより締め付けられる端子Ｃ１ａ、Ｃ２ａと導電板４ａ、４ｂの部分の構成に関するものであり、図３〜図６に示す実施例１および図９〜図１２に示す実施例２に基づいて以下に説明する。

（実施例１）
図３〜図６は本発明の実施例１の端子台Ａの各ケーブル端子取付部の説明図であり、何れも同一の断面構造となることから、ケーブル収容空間Ｇ１の部分に特定して説明する。本発明の実施例１の構成では前記各図に示すように、締結ネジ２ａの首下と導電板４ａとの間に銅合金などの弾性を有する導電性の規制部材５を配設する。この規制部材５は、その一方の端部を曲成して導電板４ａの台座１ｄ上の端部から外れずに、定位置に保たれるように係止されて固定部５ａとなるようにしている。なお、符号５ｄは締結ネジ２ａを挿通するための通孔であり、また、締結ネジ２ａの首下に必要に応じてワッシャ６を介装してもよい。

このように成された規制部材５は、その固定部５ａが台座１ｄに固定され導電板４ａ上に取り付けられたとき、図３に示すように導電板４ａに対し規制部材５の主体部５ｃが固定部５ａから上り勾配θで傾斜するようにしてある。そして、主体部５ｃに作用が及んでいない傾斜した状態では、従動片５ｂの端部５ｂ−１が本体１ａ、１ｂの上面から突出する状態となる。なお、前記規制部材５は板バネ状の素材であり、上り勾配θで傾斜していることからバネ力が自ずから発生するが、別部材、例えばコイルスプリングなどを用いてバネ力を付与するようにしてもよい。

本発明の実施例１の端子台Ａは以上のごとく構成されており、締結ネジ２ａと規制部材５の主体部５ｃとの間にケーブルＣ１の端子Ｃ１ａを介装し、図４に示すように締結ネジ２ａにより所定以上の締結トルクで端子Ｃ１ａの締め付けが行われると、規制部材５の主体部５ｃが導電板４ａに圧着される。主体部５ｃの上り勾配θは固定部５ａで維持されているので、この上り勾配θで傾斜した主体部５ｃを導電板４ａに接するまで押圧するに要する力は固定部５ａで決定されることになる。即ち、締結トルクはこの固定部５ａの形状で定まり、図４に示す実施例では固定部５ａを円弧状に曲成しており、この曲成の程度で必要とするバネ力が得られるようにしている。

なお、このバネ力は規制部材５の材質・厚み・形状を変えることによっても可能であるが、カバー３ａの開閉を規制するための所定の上り勾配θを確保して、カバー３ａの閉まらない状態が容易に認識できるようにする必要がある。また、このバネ力が維持されれば、固定部５ａの構成は本実施例１に示す構造に限るものではなく、図７に示すように主体部５ｃの端部を台座１ｄに沿って垂下した延設部５ｄの折曲端５ｄ−１を台座１ｄの切欠部１ｄ−１に係止するようにしてもよい。また、図８に示すように規制部材５の主体部５ｃの端部で曲げ戻し、締結ネジ２ａを挿通するための通孔５ｅ−１を形成した延設部５ｅを前記導電板４ａに配し、主体部５ｃ、延設部５ｅ、導電板４ａを締結ネジ２ａで同時に緊締するようにしてもよい。

以上のように構成された実施例１の端子台Ａにおいて、締結ネジ２ａを所定の締結トルク以上で締めると、規制部材５の従動片５ｂの端部５ｂ−１がカバー３ａの揺動支点の近傍で本体１の隔壁１ａ、１ｂの上端面と同等または同等以下の位置に降下する。したがって、図４に示す状態でカバー３ａを降下すると、該カバー３ａの裏面に前記端部５ｂ−１が接触することなく、作業者の指先に何ら抵抗感を与えずに、図５に示すようにカバー３ａを閉めることが可能となる。これにより、締結ネジ２ａによりケーブルＣ１の端子Ｃ１ａが確実に接続されたことを作業者が容易に認知することができる。なお、締結ネジ２ａの締め付けが完了すると、規制部材５の主体部５ｃの張力が締結ネジ２ａに作用し、スプリングワッシャを装着したと同様の効果により緩みを防止する作用も得られる。

一方、締結ネジ２ａの締結トルクが不足し、規制部材５の従動片５ｂの端部５ｂ−１が本体１の隔壁１ａ、１ｂの上端面から突出している図３に相当するような状態においてカバー３ａを降下すると、該カバー３ａの裏面に前記端部５ｂ−１が接触することになる。そして、更にカバー３ａを押し下げると、図６に示すように端部５ｂ−１がカバー３ａの揺動支点から離れつつ規制部材５の主体部５ｃの導電板４ａに接触していない部分が下方に撓む状態となり、カバー３ａを押し上げる方向に付勢される。これにより、作業者は指先に反発力による抵抗感を知覚し、締結ネジ２ａの締結トルクが不足していることを認知することができる。

（実施例２）
図９〜図１２は本発明の実施例２の端子台Ａの各ケーブル端子取付部の中央断面であり、何れも同一の断面構造となることから、ケーブル収容空間Ｇ１の部分に特定して説明する。本発明の実施例２の構成においても、端子Ｃ１ａと導電板４ａとの間に規制部材５を配設するが、この規制部材５の構成は実施例１と全く同一であるので、その説明を省略する。なお、実施例２の場合においても、図９に示すように導電板４ａに対し規制部材５の主体部５ｃが固定部５ａから上り勾配θで傾斜するようにしてある。

実施例２においては、規制部材５の従動片５ｂの端部５ｂ−１がカバー３ａにより押圧されたとき、端部５ｂ−１がカバー３ａの裏面で移動せず定位置が保たれるようにし、規制部材５の付勢力がカバー３ａに伝わる効果が大きくなるようにしてある。このため、カバー３ａの裏面の前記従動片５ｂの端部５ｂ−１に対応する位置に係止部３ａ−２を形成する。この係止部は同実施例に示すような凸部でもよいが、凹部としてもよい。

本発明の実施例２の端子台Ａは以上のごとく構成されており、締結ネジ２ａと規制部材５の主体部５ｃとの間にケーブルＣ１の端子Ｃ１ａを介装し、図１０に示すように締結ネジ２ａにより所定の締結トルクで前記端子Ｃ１ａの締め付けが行われると、規制部材５の主体部５ｃが導電板４ａに圧接し、従動片５ｂの端部５ｂ−１がカバー３ａの揺動支点の近傍で本体１の隔壁１ａ、１ｂの上端面と同等または同等以下の位置に降下する。したがって、図１０に示す状態でカバー３ａを降下すると、該カバー３ａの裏面に前記端部５ｂ−１が接触することなく、作業者の指先に何ら抵抗感を与えずに、図１１に示すようにカバー３ａの閉止が可能となる。

一方、従動片５ｂの端部５ｂ−１が本体１の隔壁１ａ、１ｂの上端面から突出している図９に相当するような状態においてカバー３ａを降下すると、該カバー３ａの裏面に前記端部５ｂ−１が接触することになる。そして、更にカバー３ａを押し下げると、図１２に示すように端部５ｂ−１がカバー３ａの係止部３ａ−２に当接してその移動が阻止されつつ規制部材５の主体部５ｃの導電板４ａに接触していない部分が下方に撓む状態となり、カバー３ａを押し上げる方向に付勢される。これにより、作業者は指先に反発力による抵抗感を知覚し、締結ネジ２ａの締結トルクが不足していることを認知することができる。なお、実施例２による場合は、規制部材５の端部５ｂ−１の移動が係止部３ａ−２により阻止されるので、より大きな反発力をカバー３ａに与えることができる。

つぎに、以上のように構成された本発明の端子台Ａを採用して太陽光発電システムＳを構成した例を以下に説明する。図１３に示すように家屋Ｈの屋根に複数の太陽電池パネルＰＶが配設され、各太陽電池パネルＰＶのプラス側ケーブルとマイナス側ケーブルは接続箱ＣＢ１、ＣＢ２に分配して配線され、この接続箱ＣＢ１にまとめた後、直流電源は電力変換器ＰＣに配線接続されている。なお、接続箱ＣＢ１における接続箱ＣＢ２との結線部に本発明の端子台Ａを用いてケーブル端子を共締めした例を図１５に示す。同図に示すようにケーブル端子を共締めした場合においても、規制部材５による作用効果は、上記実施例に記載したと同様に得られる。

前記接続箱ＣＢの内部は図１４に示すように、各太陽電池パネルＰＶのプラス側ケーブルがパワースイッチＳＷ１および逆流防止用のダイオードＤ１を介して共通に接続され、マイナス側ケーブルも共通に接続される。一方、電力変換器ＰＣは、昇圧部ＰＣ１、変換部ＰＣ２、フィルターＰＣ３、切換部ＰＣ４を主要な構成要素とし、供給された直流電力を変換して所定の電圧の家庭用の交流電力として出力する。

このように各電気機器を相互に接続して太陽光発電システムを設置する場合、各電気機器間は設置現場でのケーブルの配線作業を伴うことになる。既述したように太陽電池パネルＰＶは共通に接続されるため、その直流電力の電流は３０〜４０Ａの電流となることがある。そのため、特に接続箱ＣＢ１と電力変換器ＰＣとの間は確実な接続されなければならないが、本発明の端子台Ａを採用することにより、経験の乏しい作業者によっても適切な締結トルクで確実な接続作業が可能となる。

以上詳細に説明したように、本発明の端子台を採用してケーブルの配線作業を行うことにより、ケーブルの端子の締め付け不足に伴う発熱などの不具合を未然に防止することができる。

本発明に係る上記実施例による端子台は、２本のケーブルを接続する２端子構成であるが、端子数はこれに限定されるものではない。また、本発明の端子台の採用例として太陽光発電システムを例示したが、これに限定されるものではなく、特に大電流を扱う電気機器システムには好適な端子台とすることができる。

Ａ・・・・・・・・端子台
１・・・・・・・・本体
１ａ〜１ｃ・・・・隔壁
１ｄ、１ｅ・・・・台座
２ａ、２ｂ・・・・締結ネジ
３ａ、３ｂ・・・・カバー
３ａ−２・・・・・係止部
４ａ、４ｂ・・・・導電板
５・・・・・・・・規制部材
５ａ・・・・・・・固定部
５ｂ・・・・・・・従動片
５ｃ・・・・・・・主体部
Ｇ１、Ｇ２・・・・ケーブル収容空間
Ｓ・・・・・・・・太陽光発電システム
ＰＶ・・・・・・・太陽電池パネル
ＣＢ１・ＣＢ２・・接続箱
ＰＣ・・・・・・・電力変換器

Claims (8)

1. 隔壁で仕切られたケーブル収容空間内部の台座上に導電部を配し、該導電部にケーブル端子をネジ止めする締結ネジを備えたケーブル端子取付部を設け、該ケーブル端子取付部の少なくとも上部側の開口を覆うカバーを有する端子台であり、
   前記導電部と前記締結ネジ間に当該ネジ側へ付勢力を発生する規制部材を配し、前記ケーブル端子及び前記規制部材を導電部へ緊締する前記締結ネジの締結トルクが所定値以下である場合は、前記規制部材が前記カバーの降下を阻止することを特徴とする端子台。
2. 前記規制部材は、主体部と、この主体部の先端を前記カバーに向けた従動片とを有し、かつ該主体部は前記導電部に対して上り勾配で傾斜した状態で該導電部上に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の端子台。
3. 前記主体部の端部を曲成し固定部と成して前記ケーブル端子取付部に係止するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の端子台。
4. 前記固定部の端部を前記台座に沿って垂下させて延設部を成し、該延設部の端部を前記ケーブル端子取付部に係止するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の端子台。
5. 前記主体部の端部を曲げ戻して延設部を形成し、該延設部を前記導電部に配して前記主体部と共に締結ネジで緊締するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の端子台。
6. 前記カバーの裏面の揺動支点付近に設けた係止部に、前記従動片の端部が係止されてカバーの降下が阻止されるようにしたことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の端子台。
7. 前記規制部材が板バネ状を成すことを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の端子台。
8. 給電装置の給電ラインと被給電装置の受電ラインを上記請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の端子台を接続したことを特徴とする電気機器システム。

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