JP2016144306A - 機器直結端末およびケーブル接続構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】アルミニウム製の導体を有するケーブルを、銅製の接続端子を有する電気機器に直接つなぐのに適した機器直結端末がなかった。
【解決手段】本発明は、アルミニウム製のケーブル導体5を有するケーブル3を、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接接続するための機器直結端末1の構成として、ケーブル導体5に圧縮接続される圧縮端子8と、この圧縮端子8に締結固定される銅製の接続端子9と、を備える。圧縮端子8は、アルミニウム製のケーブル接続部14と銅製の端子接続部15とを接合により一体化した構造になっている。ケーブル接続部14はケーブル導体5に圧縮接続され、端子接続部15には接続端子9が締結固定されている。
【選択図】図1
【解決手段】本発明は、アルミニウム製のケーブル導体5を有するケーブル3を、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接接続するための機器直結端末1の構成として、ケーブル導体5に圧縮接続される圧縮端子8と、この圧縮端子8に締結固定される銅製の接続端子9と、を備える。圧縮端子8は、アルミニウム製のケーブル接続部14と銅製の端子接続部15とを接合により一体化した構造になっている。ケーブル接続部14はケーブル導体5に圧縮接続され、端子接続部15には接続端子9が締結固定されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、機器直結端末およびケーブル接続構造に関する。
従来、電気機器にケーブルを直接接続するために機器直結端末が用いられている。機器直結端末は、ケーブルの端部に取り付けられるもので、端末形状の違いによってI型、L型、T型などがある。また、機器直結端末と電気機器とは、雌雄の関係で双方に設けられた端子どうしを接触させることによって電気的に接続される。具体的には、機器直結端末側に雄型の端子、電気機器側に雌型の端子が設けられる。また、電気機器側にはブッシングが設けられ、このブッシングの内側に上記雌型の端子が設けられる。ブッシングは、機器直結端末と嵌合可能な絶縁性の部材である。機器直結端末を用いたケーブル接続構造としては、たとえば、特許文献1に記載されたものが知られている。
一般に、ケーブルの芯線を構成するケーブル導体には、導電性や耐食性等に優れるという理由から、銅製のものが多く用いられ、これにあわせて機器直結端末の端子や電子機器の端子にも銅製のものが用いられている。ただし近年では、銅の価格が急騰していることもあって、銅よりも材料価格が安いアルミニウム製の導体をケーブルに採用する動きがある。また、アルミニウムは銅に比べて軽いため、ケーブル全体の軽量化を図るためにアルミニウム製の導体をケーブルに採用する場合もある。
しかしながら、アルミニウム製の導体をケーブルに採用するにあたっては、次のような問題がある。まず、アルミニウムは、銅に比べて表面が酸化されやすいという性質がある。このため、たとえば、ケーブル導体にあわせて機器直結端末の端子をアルミニウム製のものにすると、その端子表面が大気中の酸素に触れて徐々に酸化され、最終的にアルミニウムの酸化被膜で覆われてしまう。そうすると、電気機器側のブッシングに機器直結端末を嵌合させて端子どうしを接触させる場合に、アルミニウムの酸化被膜の介在によって端子間の電気抵抗が高くなる。このため、電気機器にケーブルを直接つなぐ場合に、両者を良好な状態で電気的に接続(導通)させることができなくなる。
本発明の主な目的は、アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接つなぐ場合に、両者を良好な状態で電気的に接続させることができる技術を提供することにある。
本発明の第1の態様は、
アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接接続するための機器直結端末であって、
前記ケーブル導体に圧縮接続される圧縮端子と、
前記圧縮端子に締結固定される銅製の接続端子と、
を備え、
前記圧縮端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記ケーブル導体に圧縮接続可能に構成され、前記接続端子が前記第2端子部に締結固定可能に構成されている
ことを特徴とする機器直結端末である。
アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接接続するための機器直結端末であって、
前記ケーブル導体に圧縮接続される圧縮端子と、
前記圧縮端子に締結固定される銅製の接続端子と、
を備え、
前記圧縮端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記ケーブル導体に圧縮接続可能に構成され、前記接続端子が前記第2端子部に締結固定可能に構成されている
ことを特徴とする機器直結端末である。
本発明の第2の態様は、
アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に機器直結端末を用いて接続してなるケーブル接続構造であって、
前記機器直結端末は、
前記ケーブル導体に圧縮接続される圧縮端子と、
前記圧縮端子に締結固定される銅製の接続端子と、
を備え、
前記圧縮端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記ケーブル導体に圧縮接続され、前記接続端子が前記第2端子部に締結固定されている
ことを特徴とするケーブル接続構造である。
アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に機器直結端末を用いて接続してなるケーブル接続構造であって、
前記機器直結端末は、
前記ケーブル導体に圧縮接続される圧縮端子と、
前記圧縮端子に締結固定される銅製の接続端子と、
を備え、
前記圧縮端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記ケーブル導体に圧縮接続され、前記接続端子が前記第2端子部に締結固定されている
ことを特徴とするケーブル接続構造である。
本発明の第3の態様は、
アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接接続するための機器直結端末であって、
前記ケーブル導体に圧縮接続されるアルミニウム製の圧縮端子と、
前記圧縮端子に締結固定される接続端子と、
を備え、
前記接続端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記圧縮端子に締結固定可能に構成され、前記第2端子部が前記機器側端子に接続可能に構成されている
ことを特徴とする機器直結端末である。
アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接接続するための機器直結端末であって、
前記ケーブル導体に圧縮接続されるアルミニウム製の圧縮端子と、
前記圧縮端子に締結固定される接続端子と、
を備え、
前記接続端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記圧縮端子に締結固定可能に構成され、前記第2端子部が前記機器側端子に接続可能に構成されている
ことを特徴とする機器直結端末である。
本発明の第4の態様は、
アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に機器直結端末を用いて接続してなるケーブル接続構造であって、
前記機器直結端末は、
前記ケーブル導体に圧縮接続されるアルミニウム製の圧縮端子と、
前記圧縮端子に締結固定される接続端子と、
を備え、
前記接続端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記圧縮端子に締結固定され、前記第2端子部が前記機器側端子に接続可能に構成されている
ことを特徴とするケーブル接続構造である。
アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に機器直結端末を用いて接続してなるケーブル接続構造であって、
前記機器直結端末は、
前記ケーブル導体に圧縮接続されるアルミニウム製の圧縮端子と、
前記圧縮端子に締結固定される接続端子と、
を備え、
前記接続端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記圧縮端子に締結固定され、前記第2端子部が前記機器側端子に接続可能に構成されている
ことを特徴とするケーブル接続構造である。
本発明の第5の態様は、
アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接接続するための機器直結端末であって、
前記ケーブル導体に圧縮接続される圧縮端子を備え、
前記圧縮端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記ケーブル導体に圧縮接続可能に構成され、前記第2端子部が前記機器側端子に接続可能に構成されている
ことを特徴とする機器直結端末である。
アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接接続するための機器直結端末であって、
前記ケーブル導体に圧縮接続される圧縮端子を備え、
前記圧縮端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記ケーブル導体に圧縮接続可能に構成され、前記第2端子部が前記機器側端子に接続可能に構成されている
ことを特徴とする機器直結端末である。
本発明の第6の態様は、
アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に機器直結端末を用いて接続してなるケーブル接続構造であって、
前記機器直結端末は、前記ケーブル導体に圧縮接続される圧縮端子を備え、
前記圧縮端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記ケーブル導体に圧縮接続され、前記第2端子部が前記機器側端子に接続可能に構成されている
ことを特徴とするケーブル接続構造である。
アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に機器直結端末を用いて接続してなるケーブル接続構造であって、
前記機器直結端末は、前記ケーブル導体に圧縮接続される圧縮端子を備え、
前記圧縮端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記ケーブル導体に圧縮接続され、前記第2端子部が前記機器側端子に接続可能に構成されている
ことを特徴とするケーブル接続構造である。
本発明によれば、アルミニウム製の導体を有するケーブルを、銅製の接続端子を有する電気機器に直接つなぐ場合に、両者を良好な状態で電気的に接続させることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
<第1の実施の形態の構成>
図1は本発明の第1の実施の形態に係る機器直結端末の主要部の構成例を示す断面図である。
図示した機器直結端末1は、電気機器にケーブル3を直接接続する場合に用いられるものである。電気機器としては、たとえば、配電設備として用いられる変圧器、開閉器などを挙げることができる。機器直結端末1は、ケーブル3の一端部に取り付けられている。また、機器直結端末1は、電気機器の筐体等に取付ボルト4を用いて取り付けられるようになっている。
図1は本発明の第1の実施の形態に係る機器直結端末の主要部の構成例を示す断面図である。
図示した機器直結端末1は、電気機器にケーブル3を直接接続する場合に用いられるものである。電気機器としては、たとえば、配電設備として用いられる変圧器、開閉器などを挙げることができる。機器直結端末1は、ケーブル3の一端部に取り付けられている。また、機器直結端末1は、電気機器の筐体等に取付ボルト4を用いて取り付けられるようになっている。
ケーブル3は、たとえばCVケーブル(架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル)などの電力ケーブルであって、芯線を構成するケーブル導体5と、このケーブル導体5を被覆するケーブル絶縁体6と、を少なくとも備えている。ケーブル3の末端では、ケーブル絶縁体6が除去されてケーブル導体5が露出している。ケーブル導体5は、アルミニウム製の導体を用いて構成されている。本明細書で記述する「アルミニウム製」とは、アルミニウムまたはアルミニウム合金で製造されたものをいう。ケーブル絶縁体6は、ケーブル導体5の外側にこれを覆うように形成されている。
機器直結端末1は、大きくは、端末本体7と、この端末本体7の内部に収容される圧縮端子8と、この圧縮端子8に固定される接続端子9と、を備えている。圧縮端子8と接続端子9は、互いに直角をなすように配置され、これにあわせて端末本体7がL字形に形成されている。
端末本体7は、適度な弾性を有するゴム等の絶縁材料を用いて構成されている。端末本体7は、ケーブル嵌合部11と、端子収容部12と、ブッシング嵌合部13と、を有している。ケーブル嵌合部11にはケーブル絶縁体6が嵌合している。端子収容部12の内部には、圧縮端子8を収容可能になっている。ブッシング嵌合部13は、図示しない電気機器側に設けられるブッシングが嵌合される部分である。電気機器側のブッシングは、たとえば、エポキシ樹脂などの絶縁材料を用いて構成される。ブッシング嵌合部13の内面は、ブッシングの受け入れ口側の径が相対的に大きくなるようにテーパー形状に形成されている。
圧縮端子8は、ケーブル導体5に圧縮接続されるものであって、ケーブル導体5と接続端子9との間で導電路を中継する。圧縮端子8は、ケーブル導体5と接続端子9の双方に対して、それぞれ電気的かつ機械的に接続される。圧縮端子8は、図2にも示すように、ケーブル接続部14と端子接続部15とを一体に有している。ケーブル接続部14は、ケーブル導体5と圧縮接続可能に構成されている。端子接続部15は、接続端子9を締結固定可能に構成されている。
ケーブル接続部14と端子接続部15とは、接合により一体化されている。図中の符号Sは、ケーブル接続部14と端子接続部15との接合部を示している。ケーブル接続部14と端子接続部15とは、互いに異種の金属材料で構成されている。具体的には、ケーブル接続部14がアルミニウム製、端子接続部15が銅製になっている。そして、これらの異種金属材料どうしの接合によってケーブル接続部14と端子接続部15とが一体化されている。この場合、ケーブル接続部14は第1端子部に相当し、端子接続部15は第2端子部に相当するものとなる。また、ケーブル接続部14と端子接続部15とは、好ましくは、摩擦圧接によって接合されている。また、ケーブル接続部14にはケーブル導体5を受け入れるための穴14aが形成され、端子接続部15にはネジ締結のための雌ネジ部16が形成されている。なお、ケーブル接続部14と端子接続部15との接合部は、図中の符号S’で示す位置であってもよい。
ここで摩擦圧接について説明する。摩擦圧接とは、接合する部材どうしを高速で擦り合わせ、そのときに生じる摩擦熱によって部材を軟化させると同時に圧力を加えて接合する方法である。この摩擦圧接で圧縮端子8を製造する場合は、ケーブル接続部14をアルミニウム製、端子接続部15を銅製とし、一方の金属材料を固定したまま他方の金属材料を高速回転させる。そして、両金属材料を突き合わせて摩擦熱を発生させ、これによって金属材料が軟化したら、両金属材料の突き合わせ部分に圧力を加える。これにより、アルミニウム製のケーブル接続部14と銅製の端子接続部15とが、摩擦圧接による接合部S(またはS’)で一体に結合される。こうしてケーブル接続部14と端子接続部15を接合した後は、機械加工によって不要な部分を除去することにより、圧縮端子8を所望の形状(最終形状)に仕上げる。
圧縮端子8のケーブル接続部14は、圧縮接続によってケーブル導体5に接続されている。さらに記述すると、圧縮端子8のケーブル接続部14には導体受け入れ用の穴14aが形成されており、この穴14aにケーブル導体5を挿入してケーブル接続部14を外側からダイスで圧縮することにより、圧縮端子8がケーブル導体5に電気的かつ機械的に接続されている。
一方、圧縮端子8の端子接続部15には、接続端子9の基端部がネジ締結により接続されている。端子接続部15には、互いに平行な2つの平面部15a,15bが形成されるとともに、これら2つの平面部15a,15bに開口するように雌ネジ部16が形成されている。雌ネジ部16は、圧縮端子8の端子接続部15を、圧縮端子8の中心軸方向と直交する方向に貫通する状態で形成されている。
接続端子9は、ネジ部どうしの螺合によって圧縮端子8に締結固定されるものである。また、接続端子9は、図示しない電気機器が有する銅製の機器側端子に接続可能に構成されている。より具体的に記述すると、接続端子9は、電子機器側に設けられたブッシングに機器直結端末1の端末本体7を嵌合させたときに、ブッシングの内側に位置する機器側端子に物理的に接触することにより、機器側端子に電気的に接続されるものである。
接続端子9は、棒状に突出する雄型の端子になっている。この場合、機器側端子は、接続端子9と接触しつつ接続端子9を挿入可能な雌型の端子となる。雌型の端子としては、たとえば、チューリップ型の端子がある。チューリップ型の端子は、棒状の接続端子9を挿入したときに、接続端子9によって押し開かれるように変形するものである。接続端子9は、機器側端子(雌型の端子)が銅製の端子であることを想定して、これと同じ銅製の端子になっている。本明細書で記述する「銅製」とは、銅または銅合金で製造されたものをいう。
接続端子9は、コンタクト端子部17と、雄ネジ部18と、ストッパー部19と、を一体に有している。コンタクト端子部17は、接続端子9の先端側に設けられている。コンタクト端子部17は、ブッシング嵌合部13の内側の空間に棒状に突出する状態で配置されている。ストッパー部19は、接続端子9の長さ方向において、コンタクト端子部17と雄ネジ部18との間に設けられている。また、ストッパー部19は、雌ネジ部16の開口周りに位置する平面部15aに突き当てられている。ストッパー部19と平面部15aとの間には、必要に応じて、スプリングワッシャなどの緩み止め部材を介在させてもよい。雄ネジ部18は、接続端子9の基端側に設けられている。雄ネジ部18は、端末本体7の端子収容部12で圧縮端子8の雌ネジ部16に螺合され、これによって接続端子9が圧縮端子8に締結固定されている。
上記構成からなる機器直結端末1は、たとえば、以下のような手順を経て製造される。
まず、ケーブル3の末端を処理してケーブル導体5とケーブル絶縁体6を露出させた後、圧縮端子8を圧縮接続によりケーブル導体5に取り付ける。このとき、圧縮接続用に提供されているコンパウンドを用いる。このコンパウンドは、主材となるグリースに金属粒子を混合したもので、圧縮接続部の電食防止や電気抵抗の低抵抗化などを目的に用いられる。
まず、ケーブル3の末端を処理してケーブル導体5とケーブル絶縁体6を露出させた後、圧縮端子8を圧縮接続によりケーブル導体5に取り付ける。このとき、圧縮接続用に提供されているコンパウンドを用いる。このコンパウンドは、主材となるグリースに金属粒子を混合したもので、圧縮接続部の電食防止や電気抵抗の低抵抗化などを目的に用いられる。
実際の使用にあたっては、まず、圧縮端子8のケーブル接続部14の穴14aの中に適量のコンパウンドを塗布する。次に、ケーブル接続部14の穴14aにケーブル導体5を挿入し、ダイスを用いて圧縮接続を行う。これにより、ケーブル接続部14とケーブル導体5とが電気的に接続された状態で一体に結合される。
この場合、圧縮端子8とケーブル導体5とは、アルミニウムどうしの接触となるものの、上述したコンパウンドを使用して圧縮接続すれば、コンパウンドに含まれる金属粒子を介して部材間の導通が図られる。このため、アルミニウムの酸化被膜による電気抵抗の増加が抑制される。また、圧縮接続の対象となるケーブル導体5と圧縮端子8とは、同じ導電材料で構成する必要がある。その理由は、ケーブル導体5と接続端子8を異なる導電材料で構成すると、導電材料の違いによる熱膨張係数差によって、温度変化による圧縮力の低下が生じることがあり、これを防止するためである。このため、本実施の形態では、圧縮端子8のケーブル接続部14をアルミニウム製とし、このケーブル接続部14をアルミニウム製のケーブル導体5に接続している。
次に、端末本体7のケーブル嵌合部11を通して圧縮端子8を端子収容部12に収容するとともに、ケーブル嵌合部11にケーブル絶縁体6を嵌合させる。このとき、端末本体7のブッシング嵌合部13の開口部分を通して端子接続部15の雌ネジ部16が見えるように、端末本体7を適宜回転させる。
次に、端末本体7のブッシング嵌合部13の開口部分を通して接続端子9を端子収容部12に挿入する。このとき、端子収容部12に収容されている圧縮端子8の雌ネジ部16に接続端子9の雄ネジ部18を螺合させ、その状態で接続端子9を回転させる。そうすると、接続端子9のストッパー部19が圧縮端子8の平面部15aに突き当たるため、その状態で接続端子9を適度な力で締め付ける。これにより、圧縮端子8に接続端子9が締結固定される。この場合、圧縮端子8の端子接続部15は銅製になっており、そこにネジ締結される接続端子9も銅製になっている。このため、圧縮端子8と接続端子9とは、銅製の部材どうしの接触によって電気的に接続される。なお、接続端子9の表面や端子接続部15の表面には、必要に応じて、銀メッキまたは錫メッキによるメッキ層を形成してもよい。
<第1の実施の形態の効果>
本実施の形態においては、機器直結端末1の構成として、アルミニウム製のケーブル接続部14と銅製の端子接続部15とを接合により一体化した圧縮端子8を採用している。そして、ケーブル接続部14をケーブル導体5に圧縮接続する一方、端子接続部15に銅製の接続端子9を締結固定している。これにより、ケーブル導体5から接続端子9に至るまでの導電路の電気抵抗を低く抑えることができる。また、機器直結端末1を電気機器側のブッシングに嵌合させる場合は、機器直結端末1と電気機器との電気的な接続が、銅製の端子どうしの接触によってなされる。したがって、アルミニウム製のケーブル導体5を有するケーブル3を、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接つなぐ場合に、両者を良好な状態で電気的に接続させることができる。
本実施の形態においては、機器直結端末1の構成として、アルミニウム製のケーブル接続部14と銅製の端子接続部15とを接合により一体化した圧縮端子8を採用している。そして、ケーブル接続部14をケーブル導体5に圧縮接続する一方、端子接続部15に銅製の接続端子9を締結固定している。これにより、ケーブル導体5から接続端子9に至るまでの導電路の電気抵抗を低く抑えることができる。また、機器直結端末1を電気機器側のブッシングに嵌合させる場合は、機器直結端末1と電気機器との電気的な接続が、銅製の端子どうしの接触によってなされる。したがって、アルミニウム製のケーブル導体5を有するケーブル3を、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接つなぐ場合に、両者を良好な状態で電気的に接続させることができる。
また、本実施の形態においては、雌ネジ部16と雄ネジ部18の螺合によって圧縮端子8と接続端子9とを締結固定するとともに、その締結力が加わる各ネジ部(16,18)の螺合面や、ストッパー部19と平面部15aとの突き当て面を、いずれも銅製の部材で構成している。このため、銅製の螺合面どうし、さらには突き当て面どうしが、上記の締結力によって強く密着した状態になる。これにより、圧縮端子8と接続端子9との間に安定した導通状態が得られる。また、圧縮端子8と接続端子9との導通状態を長期にわたって良好に維持することができる。
また、本実施の形態においては、ケーブル接続部14と端子接続部15とを摩擦圧接によって接合している。この摩擦圧接では、異種金属間の接合部S(またはS’)に大気中の酸素を残留させることなく、異種金属どうしを高い接合強度で接合することができる。また、アルミニウムと銅の摩擦圧接では、銅よりも融点が低いアルミニウムのほうが摩擦熱で軟化するが、その際にアルミニウム製の端子部の表面が酸化していても、その酸化物が摩擦圧接時の圧力で接合部の外に押し出され、その後の機械加工で不要部と一緒に除去される。このため、銅とアルミニウムの接合部S(またはS’)に酸化物が残留することもない。
なお、上記実施の形態では、圧縮端子8の一部をアルミニウム製、他の部分を銅製として、これらの異種金属を接合により一体化した端子構造を採用したが、圧縮端子8に代えて、接続端子9の一部をアルミニウム製、他の部分を銅製としてもよい。具体的には、接続端子9の構成として、図3に示すように、コンタクト端子部17を銅製とし、雄ネジ部18およびストッパー部19をそれぞれアルミニウム製として、これらの異種金属どうしを摩擦圧接等により接合して一体化した端子構造を採用してもよい。この場合、図中の符号S(またはS’)は、摩擦圧接等による接合部を示している。一方、圧縮端子8については、ケーブル接続部14および端子接続部15のいずれもアルミニウム製とすればよい。
ちなみに、圧縮端子8と接続端子9のネジ締結部分は、アルミニウムどうしの接触となるが、特に問題にはならない。その理由は、アルミニウム製の雄ネジと雌ネジの界面に、金属粒子を混合したコンパウンドを塗布することにより、ネジどうしの接触面の電気抵抗を低く保つことができるからである。したがって、上記同様の効果が得られる。
ちなみに、圧縮端子8と接続端子9のネジ締結部分は、アルミニウムどうしの接触となるが、特に問題にはならない。その理由は、アルミニウム製の雄ネジと雌ネジの界面に、金属粒子を混合したコンパウンドを塗布することにより、ネジどうしの接触面の電気抵抗を低く保つことができるからである。したがって、上記同様の効果が得られる。
<第2の実施の形態の構成>
図4は本発明の第2の実施の形態に係る機器直結端末の主要部の構成例を示す断面図である。
図示した機器直結端末31は、電気機器にケーブル33を直接接続する場合に用いられるものである。機器直結端末31は、ケーブル33の一端部に取り付けられている。また、機器直結端末31は、電気機器の筐体等に取付ボルト34を用いて取り付けられるようになっている。
図4は本発明の第2の実施の形態に係る機器直結端末の主要部の構成例を示す断面図である。
図示した機器直結端末31は、電気機器にケーブル33を直接接続する場合に用いられるものである。機器直結端末31は、ケーブル33の一端部に取り付けられている。また、機器直結端末31は、電気機器の筐体等に取付ボルト34を用いて取り付けられるようになっている。
ケーブル33は、たとえばCVケーブルなどの電力ケーブルであって、芯線を構成するケーブル導体35と、このケーブル導体35を被覆するケーブル絶縁体36と、を少なくとも備えている。ケーブル33の末端では、ケーブル絶縁体36が除去されてケーブル導体35が露出している。ケーブル導体35は、アルミニウム製の導体を用いて構成されている。ケーブル絶縁体36は、ケーブル導体35の外側にこれを覆うように形成されている。
機器直結端末32は、大きくは、端末本体37と、この端末本体37の内部に収容される圧縮端子38と、を備えている。圧縮端子38は、ケーブル33の長さ方向(図4の上下方向)に沿って配置され、これにあわせて端末本体37がI字形に形成されている。
端末本体37は、適度な弾性を有するゴム等の絶縁材料を用いて構成されている。端末本体37は、ケーブル嵌合部41と、端子収容部42と、ブッシング嵌合部43と、を有している。ケーブル嵌合部41にはケーブル絶縁体36が嵌合している。端子収容部42の内部には、圧縮端子38を収容可能になっている。ブッシング嵌合部43は、図示しない電気機器側に設けられるブッシングが嵌合される部分である。ブッシング嵌合部43の内面は、ブッシングの受け入れ口側の径が相対的に大きくなるようにテーパー形状に形成されている。
圧縮端子38は、ケーブル導体35に圧縮接続されるものである。また、圧縮端子38は、図示しない電気機器が有する銅製の機器側端子に電気的に接続されるものである。より具体的に記述すると、圧縮端子38は、電子機器側に設けられたブッシングに機器直結端末31の端末本体37を嵌合させたときに、ブッシングの内側に位置する機器側端子に物理的に接触することにより、機器側端子に電気的に接続されるものである。
圧縮端子38は、図5にも示すように、ケーブル接続部44とコンタクト端子部45とを一体に有している。ケーブル接続部44は、ケーブル導体35と圧縮接続可能に構成されている。コンタクト端子部45は、電気機器の機器側端子に接続可能に構成されている。
ケーブル接続部44とコンタクト端子部45とは、接合により一体化されている。図中の符号S(またはS’)は、ケーブル接続部44とコンタクト端子部45との接合部を示している。ケーブル接続部44とコンタクト端子部45とは、互いに異種の金属材料で構成されている。具体的には、ケーブル接続部44がアルミニウム製、コンタクト端子部45が銅製になっている。そして、これらの異種金属材料どうしの接合によってケーブル接続部44とコンタクト端子部45とが一体化されている。この場合、ケーブル接続部44は第1端子部に相当し、コンタクト端子部45は第2端子部に相当するものとなる。また、ケーブル接続部44とコンタクト端子部45とは、好ましくは、摩擦圧接によって接合されている。また、ケーブル接続部44にはケーブル導体35を受け入れるための穴44aが形成されている。
摩擦圧接で圧縮端子38を製造する場合は、ケーブル接続部44をアルミニウム製、コンタクト端子部45を銅製とし、一方の金属材料を固定したまま他方の金属材料を高速回転させる。そして、両金属材料を突き合わせて摩擦熱を発生させ、これによって金属材料が軟化したら、両金属材料の突き合わせ部分に圧力を加える。これにより、アルミニウム製のケーブル接続部44と銅製のコンタクト端子部45とが、摩擦圧接による接合部S(またはS’)で一体に結合される。こうしてケーブル接続部44とコンタクト端子部45を摩擦圧接した後は、機械加工によって不要な部分を除去することにより、圧縮端子38を所望の形状(最終形状)に仕上げる。
圧縮端子38のケーブル接続部44は、圧縮接続によってケーブル導体35に接続されている。さらに記述すると、圧縮端子38のケーブル接続部44には導体受け入れ用の穴44aが形成されており、この穴44aにケーブル導体35を挿入してケーブル接続部44を外側からダイスで圧縮することにより、圧縮端子38がケーブル導体35に電気的かつ機械的に接続されている。
圧縮端子38のコンタクト端子部45は、電気機器に設けられる銅製の機器側端子が雌型の端子(チューリップ端子など)であることを想定して、棒状に突出する雄型の端子になっている。コンタクト端子部45は、圧縮端子38の先端側に設けられている。コンタクト端子部45は、ブッシング嵌合部43の内側の空間に棒状に突出する状態で配置されている。
上記構成からなる機器直結端末31は、たとえば、以下のような手順を経て製造される。
まず、ケーブル33の末端を処理してケーブル導体35とケーブル絶縁体36を露出させた後、圧縮端子38を圧縮接続によりケーブル導体35に取り付ける。このとき、圧縮端子38のケーブル接続部44の穴44aに適量のコンパウンドを塗布してからケーブル導体35を挿入して圧縮接続する。これにより、ケーブル接続部44とケーブル導体35とが電気的に接続された状態で一体に結合される。
まず、ケーブル33の末端を処理してケーブル導体35とケーブル絶縁体36を露出させた後、圧縮端子38を圧縮接続によりケーブル導体35に取り付ける。このとき、圧縮端子38のケーブル接続部44の穴44aに適量のコンパウンドを塗布してからケーブル導体35を挿入して圧縮接続する。これにより、ケーブル接続部44とケーブル導体35とが電気的に接続された状態で一体に結合される。
次に、端末本体37のケーブル嵌合部41を通して圧縮端子38を端子収容部42に収容するとともに、ケーブル嵌合部41にケーブル絶縁体36を嵌合させる。
<第2の実施の形態の効果>
本実施の形態においては、機器直結端末31の構成として、アルミニウム製のケーブル接続部44と銅製のコンタクト端子45とを接合により一体化した圧縮端子38を採用している。そして、ケーブル接続部44をケーブル導体35に圧縮接続している。これにより、ケーブル導体35から圧縮端子38のコンタクト端子部45に至るまでの導電路の電気抵抗を低く抑えることができる。また、機器直結端末31を電気機器側のブッシングに嵌合させる場合は、機器直結端末31と電気機器との電気的な接続が、銅製の端子どうしの接触によってなされる。したがって、アルミニウム製の導体35を有するケーブル33を、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接つなぐ場合に、両者を良好な状態で電気的に接続することができる。
本実施の形態においては、機器直結端末31の構成として、アルミニウム製のケーブル接続部44と銅製のコンタクト端子45とを接合により一体化した圧縮端子38を採用している。そして、ケーブル接続部44をケーブル導体35に圧縮接続している。これにより、ケーブル導体35から圧縮端子38のコンタクト端子部45に至るまでの導電路の電気抵抗を低く抑えることができる。また、機器直結端末31を電気機器側のブッシングに嵌合させる場合は、機器直結端末31と電気機器との電気的な接続が、銅製の端子どうしの接触によってなされる。したがって、アルミニウム製の導体35を有するケーブル33を、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接つなぐ場合に、両者を良好な状態で電気的に接続することができる。
また、本実施の形態においては、ケーブル接続部44とコンタクト端子部45とを摩擦圧接によって接合している。このため、ケーブル接続部44とコンタクト端子部45との接合部S(またはS’)に空気中の酸素やアルミニウムの酸化物を残留させることなく、異種金属どうしを高い接合強度で接合することができる。
<変形例等>
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
たとえば、上記実施の形態においては、圧縮端子8に雌ネジ部16、接続端子9に雄ネジ部18を形成したが、ネジ部の雌雄の関係は逆であってもよい。
また、上記実施の形態においては、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部との接合を、摩擦圧接による接合としたが、本発明はこれに限らず、たとえば、第1端子部と第2端子部とをフラッシュ溶接などで接合したものでもよい。
また、本発明は、L型やI型の機器直結端末に限らず、T型の機器直結端末にも適用可能である。
また本発明は、上述した機器直結端末1として実現するだけでなく、機器直結端末にケーブルを取り付けた状態のケーブル付き機器直結端末として実現したり、あるいは、アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に機器直結端末を用いて接続してなるケーブル接続構造として実現することも可能である。
1,31…機器直結端末
3,33…ケーブル
5,35…ケーブル導体
6,36…ケーブル絶縁体
7,37…端末本体
8,38…圧縮端子
9…接続端子
3,33…ケーブル
5,35…ケーブル導体
6,36…ケーブル絶縁体
7,37…端末本体
8,38…圧縮端子
9…接続端子
Claims (9)
- アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接接続するための機器直結端末であって、
前記ケーブル導体に圧縮接続される圧縮端子と、
前記圧縮端子に締結固定される銅製の接続端子と、
を備え、
前記圧縮端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記ケーブル導体に圧縮接続可能に構成され、前記接続端子が前記第2端子部に締結固定可能に構成されている
ことを特徴とする機器直結端末。 - 前記第1端子部と前記第2端子部とが、摩擦圧接によって接合されている
ことを特徴とする請求項1に記載の機器直結端末。 - アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に機器直結端末を用いて接続してなるケーブル接続構造であって、
前記機器直結端末は、
前記ケーブル導体に圧縮接続される圧縮端子と、
前記圧縮端子に締結固定される銅製の接続端子と、
を備え、
前記圧縮端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記ケーブル導体に圧縮接続され、前記接続端子が前記第2端子部に締結固定されている
ことを特徴とするケーブル接続構造。 - アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接接続するための機器直結端末であって、
前記ケーブル導体に圧縮接続されるアルミニウム製の圧縮端子と、
前記圧縮端子に締結固定される接続端子と、
を備え、
前記接続端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記圧縮端子に締結固定可能に構成され、前記第2端子部が前記機器側端子に接続可能に構成されている
ことを特徴とする機器直結端末。 - 前記第1端子部と前記第2端子部とが、摩擦圧接によって接合されている
ことを特徴とする請求項4に記載の機器直結端末。 - アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に機器直結端末を用いて接続してなるケーブル接続構造であって、
前記機器直結端末は、
前記ケーブル導体に圧縮接続されるアルミニウム製の圧縮端子と、
前記圧縮端子に締結固定される接続端子と、
を備え、
前記接続端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記圧縮端子に締結固定され、前記第2端子部が前記機器側端子に接続可能に構成されている
ことを特徴とするケーブル接続構造。 - アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に直接接続するための機器直結端末であって、
前記ケーブル導体に圧縮接続される圧縮端子を備え、
前記圧縮端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記ケーブル導体に圧縮接続可能に構成され、前記第2端子部が前記機器側端子に接続可能に構成されている
ことを特徴とする機器直結端末。 - 前記第1端子部と前記第2端子部とが、摩擦圧接によって接合されている
ことを特徴とする請求項7に記載の機器直結端末。 - アルミニウム製のケーブル導体を有するケーブルを、銅製の機器側端子を有する電気機器に機器直結端末を用いて接続してなるケーブル接続構造であって、
前記機器直結端末は、前記ケーブル導体に圧縮接続される圧縮端子を備え、
前記圧縮端子は、アルミニウム製の第1端子部と銅製の第2端子部とを接合により一体化した構造を有し、前記第1端子部が前記ケーブル導体に圧縮接続され、前記第2端子部が前記機器側端子に接続可能に構成されている
ことを特徴とするケーブル接続構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015018460A JP2016144306A (ja) | 2015-02-02 | 2015-02-02 | 機器直結端末およびケーブル接続構造 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2016144306A true JP2016144306A (ja) | 2016-08-08 |
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ID=56570976
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JP (1) | JP2016144306A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023011633A1 (zh) * | 2021-08-06 | 2023-02-09 | 长春捷翼汽车零部件有限公司 | 充电座及汽车 |
JP7434398B2 (ja) | 2022-03-30 | 2024-02-20 | 古河電気工業株式会社 | 端子 |
Citations (4)
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-
2015
- 2015-02-02 JP JP2015018460A patent/JP2016144306A/ja active Pending
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