JP2023170594A

JP2023170594A - 接続ユニット

Info

Publication number: JP2023170594A
Application number: JP2022082455A
Authority: JP
Inventors: 幸平長島; Kohei Nagashima; 拓也清野; Takuya Kiyono
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2022-05-19
Filing date: 2022-05-19
Publication date: 2023-12-01

Abstract

【課題】間隔を空けて配置される導体を接続する開閉装置の接続ユニットであって、高い接続強度と接続作業の作業性の向上を両立できる構成を提供すること。【解決手段】接続ユニット１は、間隔を空けて配置される第１導体１１０及び第２導体１２０を電気的に接続する接続ユニット１であって、第１導体１１０に接触する第１板状部２１及び第１板状部２１から突出する複数の第１締結軸２２を有する第１締結部２０と、第２導体１２０に接触する第２板状部３１及び第２板状部３１から突出する複数の第２締結軸３２を有する第２締結部３０と、第１締結部２０と第２締結部３０との間に介在し、第１締結軸２２が貫通孔１１１に挿通された状態で第１導体１１０に締結されるとともに第２締結軸３２が貫通孔１２１に挿通された状態で第２導体１２０に締結されることにより、第１導体１１０と第２導体１２０を接続する導電板１０と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、開閉装置の接続ユニットに関する。

従来、間隔を空けて配置される導体を、使用時に別の導電性を有する導体によって接続することにより、電気的に接続する構成の開閉装置が知られている。この種の技術が記載されているものとして例えば特許文献１がある。特許文献１には、導体を有するプラグを第一金属導通板と第二金属導通板の間に挿抜することによって電気回路を開閉する開閉装置が記載されている。

特開２００８－１９３７６３号公報

ところで、開閉装置の耐震性を向上させるために、１枚の導電板で２つの導体を接続して、導電板と各導体を複数のボルトを介して締結させる方法を採ることが考えられる。しかし、この方法では、複数のボルトを導電板及び各導体に設けられた貫通孔に１本ずつ挿入してナット等の固定具で締め付ける必要があるため、ボルトの本数に応じて作業時間も増える。また、導電板と導体を貫通した各ボルトがナット等と共回りしないようにボルトの頭部を押さえて締め付ける必要があるため、狭い空間でのボルトの締め付け作業が容易ではない。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、間隔を空けて配置される導体を接続する開閉装置の接続ユニットであって、高い接続強度と接続作業の作業性の向上を両立できる構成を提供することを目的とする。

本発明は、間隔を空けて配置され、複数の貫通孔を有する第１導体及び複数の貫通孔を有する第２導体を電気的に接続する接続ユニットであって、前記第１導体に接触する第１板状部及び前記第１板状部から突出する複数の第１締結軸を有する第１締結部と、前記第２導体に接触する第２板状部及び前記第２板状部から突出する複数の第２締結軸を有する第２締結部と、前記第１締結部と前記第２締結部との間に介在し、前記第１締結軸が前記第１導体の前記貫通孔に挿通された状態で前記第１導体に締結されるとともに前記第２締結軸が前記第２導体の前記貫通孔に挿通された状態で前記第２導体に締結されることにより、前記第１導体と前記第２導体を接続する導電板と、を備える接続ユニットに関する。

前記第１締結部、前記第２締結部及び前記導電板は、それぞれ別体として設けられ、前記導電板は、複数の貫通孔を有し、前記第１締結軸及び前記第２締結軸がそれぞれ前記導電板の前記貫通孔に挿通された状態で前記第１導体と前記第２導体を接続する。

前記第１締結部は、前記導電体の一側に位置し、前記第２締結部は、前記導電板の他側に位置し、前記第１締結部、前記第２締結部及び前記導電板が一体的な板状の金属によって形成される。

間隔を空けて配置される導体を接続する本発明の開閉装置の接続ユニットによれば、高い接続強度と接続作業の作業性の向上を両立できる構成を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る接続ユニットが接続された状態の開閉装置の正面図である。本発明の第１実施形態に係る接続ユニットが接続されていない状態の開閉装置の正面図である。本発明の第１実施形態に係る接続ユニットが第１導体及び第２導体に接続した状態を示す側面図である。本発明の第１実施形態に係る接続ユニットを構成する各部品の展開図である。本発明の第１実施形態に係る接続ユニットの第１締結部及び第２締結部の側面図である。本発明の第２実施形態に係る接続ユニットが第１導体及び第２導体に接続した状態を示す側面図である。本発明の第２実施形態に係る接続ユニットを構成する各部品の展開図である。本発明の第２実施形態に係る接続ユニットの導電板の側面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

まず、本発明の第１実施形態に係る接続ユニット１及び第２実施形態に係る接続ユニット１Ａが用いられる開閉装置１００について説明する。図１は接続ユニット１が接続された状態の開閉装置１００の正面図、図２は接続ユニット１が接続されていない状態の開閉装置１００の正面図である。

本実施形態に係る開閉装置１００は、非常時に電源を切り替えるための装置である。開閉装置１００は、一側（図１及び図２では上側）に配置される第１導体１１０と他側（図１及び図２では下側）に配置される第２導体１２０を備える。第１導体１１０と第２導体１２０は、互いに間隔を空けて配置される。本実施形態では、開閉装置１００は、３つの第１導体１１０と３つの第２導体１２０を備える。

第１導体１１０は、導電性を有する細長の板状部材である。図２に示すように、第１導体１１０の長手方向一側（図２では上側）には、その厚み方向に貫通する４つの貫通孔１１２である貫通孔１１２ａ～１１２ｄが形成される。また、第１導体１１０の長手方向他側（図２では下側）には、その厚み方向に貫通する４つの貫通孔１１１である貫通孔１１１ａ～１１１ｄが形成される。第１導体１１０は、ボルト１３０を介して開閉装置１００内の枠体（図示省略）に固定される。第１導体１１０は、ケーブル１０１を介して高圧発電機車等の非常用電源に接続される。図１及び図２に示すように、ケーブル１０１は貫通孔１１２ｃに挿通されたボルト１５０を介して第１導体１１０に締結される。

第２導体１２０は、導電性を有する細長の板状部材である。図２に示すように、第２導体１２０の長手方向一側（図２では上側）には、その厚み方向に貫通する４つの貫通孔１２１である貫通孔１２１ａ～１２１ｄが形成される。第２導体１２０は、ボルト１４０を介して開閉装置１００内の枠体（図示省略）に固定される。

開閉装置１００は、ケーブル１０１を介して第１導体１１０に高圧発電機車等の非常用電源を接続し、接続ユニット１を介して第１導体１１０と第２導体１２０を接続することにより、電力使用される第２導体１２０側へ電力を供給することができる。

次に、第１実施形態に係る接続ユニット１の構成について説明する。図３は第１導体１１０及び第２導体１２０に接続した接続ユニット１の側面図、図４は接続ユニット１Ａを構成する各部品の展開図である。

接続ユニット１は、第１導体１１０と第２導体１２０を接続する導電板１０と、第１締結部２０と、第２締結部３０と、複数の固定具４０と、を備える。本実施形態では、導電板１０、第１締結部２０及び第２締結部３０は、それぞれ別体として設けられる。

導電板１０は、導電性を有する細長の板状の金属である。図１及び図３に示すように、導電板１０は、長手方向一側（図１及び図３では上側）が第１導体１１０に接続され、長手方向他側（図１及び図３では下側）が第２導体１２０に接続される。図３に示すように、導電板１０は、その厚み方向の一側面（図３では右側）を第１導体１１０及び第２導体１２０に接触させて、第１導体１１０と第２導体１２０を接続する。

図４に示すように、導電板１０の長手方向一側には、その厚み方向に貫通する４つの貫通孔１１である貫通孔１１ａ～１１ｄが形成される。また、導電板１０の長手方向他側には、その厚み方向に貫通する４つの貫通孔１２である貫通孔１２ａ～１２ｄが形成される。貫通孔１１は、導電板１０を介して第１導体１１０と第２導体１２０を接続した場合に、貫通孔１１ａが貫通孔１１１ａと重なり、貫通孔１１ｂが貫通孔１１１ｂと重なり、貫通孔１１ｃが貫通孔１１１ｃと重なり、貫通孔１１ｄが貫通孔１１１ｄと重なるように形成される。貫通孔１２は、導電板１０を介して第１導体１１０と第２導体１２０を接続した場合に、貫通孔１２ａが貫通孔１２１ａと重なり、貫通孔１２ｂが貫通孔１２１ｂと重なり、貫通孔１２ｃが貫通孔１２１ｃと重なり、貫通孔１２ｄが貫通孔１２１ｄと重なるように形成される。

第１締結部２０及び第２締結部３０について説明する。図５は第１締結部２０及び第２締結部３０の側面図である。

第１締結部２０は、導電板１０と第１導体１１０を固定するための部材である。図４に示すように、第１締結部２０は、第１板状部２１と４つの第１締結軸２２である第１締結軸２２ａ～２２ｄを有する。

第１板状部２１は、正面視において略正方形の板状部材である。図３に示すように、第１板状部２１は、第１導体１１０の他端側に接触する接触面２３を有する。接触面２３は、第１板状部２１の厚み方向の一側面（図３では左側の面）であり、第１導体１１０における導電板１０に接続される面とは反対側の面（図３では右側の面）に接触する。

第１締結軸２２は、ネジ溝を有し、第１板状部２１の接触面２３から突出する軸状部材である。第１締結軸２２は、接触面２３に対して直交する方向に突出するように第１板状部２１に固定される。本実施形態では、第１締結軸２２は、ボルトを第１板状部２１に貫通させて溶接することにより形成される。第１締結軸２２は、導電板１０を介して第１導体１１０と第２導体１２０を接続した状態で、第１締結軸２２ａが貫通孔１１ａ，１１１ａを挿通し、第１締結軸２２ｂが貫通孔１１ｂ，１１１ｂを挿通し、第１締結軸２２ｃが貫通孔１１ｃ，１１１ｃを挿通し、第１締結軸２２ｄが貫通孔１１ｄ，１１１ｄを挿通するように形成される。

第２締結部３０は、導電板１０と第２導体１２０を固定するための部材である。図４に示すように、第２締結部３０は、第２板状部３１と４つの第２締結軸３２である第２締結軸３２ａ～３２ｄを有する。

第２板状部３１は、正面視において略正方形の板状部材である。図３に示すように、第２板状部３１は、第２導体１２０の長手方向一側に接触する接触面３３を有する。接触面３３は、第２板状部３１の厚み方向の一側面（図３では左側の面）であり、第２導体１２０における導電板１０に接続される面とは反対側の面（図３では右側の面）で第２導体の長手方向一側に接触する。

第２締結軸３２は、ネジ溝を有し、第２板状部３１の接触面３３から突出する軸状部材である。第２締結軸３２は、接触面３３に対して直交する方向に突出するように第２板状部３１に固定される。本実施形態では、第２締結軸３２は、ボルトを第２板状部３１に貫通させて溶接することにより形成される。第２締結軸３２は、導電板１０を介して第１導体１１０と第２導体１２０を接続した状態で、第２締結軸３２ａが貫通孔１２ａ，１２１ａを挿通し、第２締結軸３２ｂが貫通孔１２ｂ，１２１ｂを挿通し、第２締結軸３２ｃが貫通孔１２ｃ，１２１ｃを挿通し、第２締結軸３２ｄが貫通孔１２ｄ，１２１ｄを挿通するように形成される。

固定具４０は、ナット４１とばね座金４２と平座金４３を含んで構成される。複数の固定具４０の各々は、対応する貫通孔１１，１１１を挿通した各第１締結軸２２、又は、対応する貫通孔１２，１２１を挿通した各第２締結軸３２に螺合される。

次に、接続ユニット１を用いて第１導体１１０と第２導体１２０を接続する方法について説明する。

まず、作業者が導電板１０の長手方向一側を第１導体１１０の長手方向他側に接触させ、導電板１０の長手方向他側を第２導体１２０の一側に接触させる。具体的には、作業者は、各貫通孔１１が対応する貫通孔１１１と重なり、各貫通孔１２が対応する貫通孔１２１と重なるように導電板１０を第１導体１１０及び第２導体１２０に接触させる。

作業者は、導電板１０を第１導体１１０及び第２導体１２０に接触させた状態で、第１締結部２０の各第１締結軸２２を対応する貫通孔１１，１１１に挿通させる。また、作業者は、第２締結部３０の各第２締結軸３２を対応する貫通孔１２，１２１に挿通させる。このとき、第１締結部２０は、４つの第１締結軸２２は予め第１板状部２１から突出するように形成されているので、４つの第１締結軸２２を一度に対応する貫通孔１１，１１１に挿通させることができる。第２締結部３０は、４つの第２締結軸３２についても同様に予め第２板状部３１から突出するように形成されているので、４つの第２締結軸３２を一度に対応する貫通孔１２，１２１に挿通させることができる。よって、作業者は、第１締結部２０及び第２締結部３０を開閉装置１００に迅速かつ容易に取り付けることができる。

作業者は、対応する貫通孔１１，１１１に挿通した各第１締結軸２２、及び、対応する貫通孔１２，１２１に挿通した各第２締結軸３２のそれぞれに固定具４０を螺合して、導電板１０を第１導体１１０と第２導体１２０に締結する。これにより、導電板１０が第１導体１１０と第２導体１２０のそれぞれに固定される。即ち、導電板１０は、第１締結部２０と第２締結部３０との間に介在し、第１締結軸２２が貫通孔１１，１１１に挿通された状態で第１導体１１０に締結されるとともに第２締結軸３２が貫通孔１２，１２１に挿通された状態で第２導体１２０に締結されることにより、第１導体１１０と第２導体１２０を接続する。

本実施形態によれば、第１締結部２０が複数の第１締結軸２２ａ～２２ｄを有し、第２締結部３０が複数の第２締結軸３２ａ～３２ｄを有するので、複数箇所で導電板１０を第１導体１１０及び第２導体１２０に締結できる。よって、導電板１０の第１導体１１０及び第２導体１２０との接続部分の強度を向上させることができる。また、複数の第１締結軸２２が第１板状部２１と一体化し、複数の第２締結軸３２が第２板状部３１と一体化しているので、複数の第１締結軸２２ａ～２２ｄを貫通孔１１ａ～１１ｄ，１１１ａ～１１１ｄに挿通させた状態で、又は、複数の第２締結軸３２ａ～３２ｄを貫通孔１２ａ～１２ｄ，１２１ａ～１２１ｄに挿通させた状態で締結作業を行う場合に、第１締結軸２２及び第２締結軸３２が固定具４０と共回りすることがない。このため、締結時にスパナ等でボルトの頭部を抑える必要がなく、容易に第１締結軸２２及び第２締結軸３２を締め付けることができ、作業効率が向上する。よって、導電板１０の第１導体１１０及び第２導体１２０との高い接続強度を確保しつつ、接続作業の作業性を向上できる。

次に、本発明の第２実施形態に係る接続ユニット１Ａの構成について説明する。図６は第１導体１１０及び第２導体１２０に接続した接続ユニット１Ａの側面図、図７は接続ユニット１Ａを構成する各部品の展開図、図８は導電板５０の側面図である。なお、上記実施形態と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。

接続ユニット１Ａは、第１導体１１０と第２導体１２０を接続する導電板５０と、固定具４０と、を備える。第２実施形態に係る接続ユニット１Ａは、第１締結軸５１１及び第２締結軸５２１が導電板５０に形成される点が接続ユニット１と主に異なる。

導電板５０は、導電性を有する細長の板状の金属である。図６に示すように、導電板５０の長手方向一側（図６では上側）における一側面（図６では左側）には、第１導体１１０に接触する接触面５１が形成される。また、導電板５０の長手方向他側（図６では下側）における一側面には、第２導体１２０に接触する接触面５２が形成される。導電板５０は、接触面５１を第１導体１１０に接触させるとともに接触面５２を第２導体１２０に接触させて、第１導体１１０と第２導体１２０を接続する。

導電板５０は、４つの第１締結軸５１１である第１締結軸５１１ａ～５１１ｄと、４つの第２締結軸５２１である第２締結軸５２１ａ～５２１ｄを有する。即ち、本実施形態の接続ユニット１Ａは、導電板１０の一側に位置する第１締結部２０、導電板５０の他側に位置する第２締結部３０、及び導電板５０が一体的な板状の金属によって形成される。

第１締結軸５１１は、ネジ溝を有し、接触面５１から突出する軸状部材である。第１締結軸５１１は、接触面５１に対して直交する方向に突出するように導電板５０に固定される。本実施形態では、第１締結軸５１１は、ボルトを導電板５０に貫通させて溶接することにより形成される。

第１締結軸５１１は、導電板５０を介して第１導体１１０及び第２導体１２０を接続した状態で、第１締結軸５１１ａが貫通孔１１１ａを挿通し、第１締結軸５１１ｂが貫通孔１１１ｂを挿通し、第１締結軸５１１ｃが貫通孔１１１ｃを挿通し、第１締結軸５１１ｄが貫通孔１１１ｄを挿通するように形成される。

第２締結軸５２１は、ネジ溝を有し、接触面５２から突出する軸状部材である。第２締結軸５２１は、接触面５２に対して直交する方向に突出するように導電板５０に固定される。本実施形態では、第２締結軸５２１は、ボルトを導電板５０に貫通させて溶接することにより形成される。

第２締結軸５２１は、導電板５０を介して第１導体１１０及び第２導体１２０を接続した状態で、第２締結軸５２１ａが貫通孔１２１ａを挿通し、第２締結軸５２１ｂが貫通孔１２１ｂを挿通し、第２締結軸５２１ｃが貫通孔１２１ｃを挿通し、第２締結軸５２１ｄが貫通孔１２１ｄを挿通するように形成される。

固定具４０は、ナット４１とばね座金４２と平座金４３を含んで構成される。固定具４０は、対応する貫通孔１１１を挿通した第１締結軸５１１と対応する貫通孔１２１を挿通した第２締結軸５２１のそれぞれに螺合される。

次に、接続ユニット１Ａを用いて第１導体１１０と第２導体１２０を接続する方法について説明する。

まず、作業者が導電板５０の第１締結軸５１１のそれぞれを対応する貫通孔１１１に挿通させるとともに、第２締結軸５２１のそれぞれを対応する貫通孔１２１に挿通させることによって、導電板５０を第１導体１１０及び第２導体１２０に接触させる。

対応する貫通孔１１１に挿通した各第１締結軸５１１と対応する貫通孔１２１に挿通した各第２締結軸５２１に固定具４０を螺合して、導電板５０を第１導体１１０と第２導体１２０に締結する。これにより、導電板５０は第１導体１１０と第２導体１２０のそれぞれに固定される。即ち、導電板５０は、第１締結軸５１１が第１導体１１０に締結されるとともに第２締結軸５２１が第２導体１２０に締結されることにより、第１導体１１０と第２導体１２０を接続する。

本実施形態によれば、複数の第１締結軸５１１又は第２締結軸５２１を介して導電板５０を第１導体１１０及び第２導体１２０に締結できる。よって、各導体と導電板の接続部分の強度を向上させることができる。また、複数の第１締結軸５１１及び第２締結軸５２１と一体化した導電板５０を用いるので、複数の第１締結軸５１１ａ～５１１ｄを貫通孔１１１ａ～１１１ｄに挿通させた状態で、又は、複数の第２締結軸５２１ａ～５２１ｄを貫通孔１２１ａ～１２１ｄに挿通させた状態で締結作業を行う場合に、第１締結軸５１１及び第２締結軸５２１が固定具４０と共回りすることがない。このため、締結時にスパナ等でボルトの頭部を抑える必要がなく、容易に第１締結軸５１１及び第２締結軸５２１を締め付けることができ、作業効率が向上する。また、第１導体１１０と第２導体１２０を接続する導電板５０は第１実施形態における第１締結部２０、第２締結部３０、及び導電板１０を一体的に形成したものであるので、接続ユニット１Ａの部品点数が抑えられ、接続作業の作業性をより向上できる。

以上、本発明に関する実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

第１実施形態の接続ユニット１は、４つの第１締結軸２２及びそれらに対応する４つの貫通孔１１と４つの第２締結軸３２及びそれらに対応する４つの貫通孔１２を有するが、第１締結軸２２及び第２締結軸３２と貫通孔１１，１２の数はそれぞれ少なくとも２つ以上あれば特に制限されない。例えば、第１締結軸２２及び第２締結軸３２と貫通孔１１，１２をそれぞれ３つ設けても、５つ以上設けてもよい。

第２実施形態の接続ユニット１Ａは、４つの第１締結軸５１１と４つの第２締結軸５２１を有するが、第１締結軸５１１と第２締結軸５２１の数はそれぞれ少なくとも２つ以上あれば特に制限されない。例えば、第１締結軸５１１と第２締結軸５２１をそれぞれ３つ設けても、５つ以上設けてもよい。

１接続ユニット
１０導電板
２０第１締結部
２１第１板状部
２２第１締結軸
３０第２締結部
３１第２板状部
３２第２締結軸
１１０第１導体
１１１貫通孔
１２０第２導体
１２１貫通孔

Claims

間隔を空けて配置され、複数の貫通孔を有する第１導体及び複数の貫通孔を有する第２導体を電気的に接続する接続ユニットであって、
前記第１導体に接触する第１板状部及び前記第１板状部から突出する複数の第１締結軸を有する第１締結部と、
前記第２導体に接触する第２板状部及び前記第２板状部から突出する複数の第２締結軸を有する第２締結部と、
前記第１締結部と前記第２締結部との間に介在し、前記第１締結軸が前記第１導体の前記貫通孔に挿通された状態で前記第１導体に締結されるとともに前記第２締結軸が前記第２導体の前記貫通孔に挿通された状態で前記第２導体に締結されることにより、前記第１導体と前記第２導体を接続する導電板と、
を備える接続ユニット。
前記第１締結部、前記第２締結部及び前記導電板は、それぞれ別体として設けられ、
前記導電板は、複数の貫通孔を有し、前記第１締結軸及び前記第２締結軸がそれぞれ前記導電板の前記貫通孔に挿通された状態で前記第１導体と前記第２導体を接続する請求項１に記載の接続ユニット。
前記第１締結部は、前記導電板の一側に位置し、
前記第２締結部は、前記導電板の他側に位置し、
前記第１締結部、前記第２締結部及び前記導電板が一体的な板状の金属によって形成される請求項１に記載の接続ユニット。