JP5001881B2

JP5001881B2 - ねじ式の端子台ユニット

Info

Publication number: JP5001881B2
Application number: JP2008055979A
Authority: JP
Inventors: 豊竹島
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2028-03-06
Also published as: JP2009212030A

Description

本発明は、ねじ式の端子台ユニットに関する。

モータやヒータ等の電力を必要とする機器（受電機器）に給電用ケーブル（給電用の電源ケーブル）を接続するための構成として、ねじ式の端子台が多用されている。一般に、ねじ式の端子台は、導電板上に、給電用ケーブルが接続されるねじ式の給電端子と、受電用ケーブル（受電機器等に向かう電源ケーブル）が接続されるねじ式の受電端子と、を備える。

給電端子と受電端子は、導電板を介して電気的に接続されているため、結局、該端子台の機能によって給電用ケーブルと受電用ケーブルとが電気的に接続され、受電機器等への電力供給ができることになる。

ねじ式の端子台は、端子台の本体のほか、例えば、整流器、ＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）等のリレー類、電子ガバナスイッチ、電源コンデンサ等の電源系の電子機器が備えられることによって端子台ユニットを構成していることが多い。安全上、一般に端子台ユニットは、端子箱の中に収容されて使用される。

この場合、端子箱の給電用ケーブルの挿入口に近い位置に給電端子、該給電端子の横（反挿入口側）に受電端子、そして、該受電端子の横（反挿入口側）にこの受電端子と接続される前記電子機器が並んで収容されるのが一般的である。

特許文献１においては、この配置では端子台ユニット（結果として端子箱）が大きくなり易いということで、端子台の裏側に直流電源装置を配置する技術を提案している。

特開平１０−２０１１８２号公報

しかしながら、整流器等の電源系の電子機器は現実的にはかなり大きな体積を占めるものが多く、上記特許文献１に開示された技術では、端子台ユニットの高さ（受電機器から張り出す高さ）が極めて大きくなって、事実上適用が困難なことが多いという問題があった。

一方、従来の挿入口側から単純に給電端子、受電端子、電子機器を並べて収容する構成は、当該特許文献１にて指摘されているように、並び方向（給電端子、受電端子、電子機器の並ぶ方向）の端子台ユニットの大きさが大きくなってしまい易いという問題が残存する。

本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、全体の大きさを可能な限り小さくすることができるねじ式の端子台ユニットを提供することをその課題としている。

本発明は、給電用ケーブルが接続されるねじ式の給電端子及び受電用ケーブルが接続されるねじ式の受電端子を備えたねじ式の端子台と、該端子台と前記受電用電源ケーブルを介して接続された整流器等の電子機器と、を備えたねじ式の端子台ユニットにおいて、前記受電端子、給電端子、電子機器が、この順で並んで配置され、前記端子台の本体が、前記導電板が取り付けられている導電板取付面を備え、且つ前記受電用ケーブルが、該導電板取付面の反導電体側を通って前記受電端子と前記電子機器とを連結可能とされている構成としたことにより、上記課題を解決したものである。

本発明では、従来の給電端子、受電端子、電子機器を順に並べる構成が並び方向の端子台ユニットの大きさを大きくしている原因が、並べることそれ自体にあるよりは、むしろ各端子とケーブルの配置関係にあることを見出した。

詳細な理由は後述するが、本発明ではこの知見に基づき、端子台ユニットの受電端子と電子機器との配置に敢えて「距離」を持たせている。その上で、受電端子と電子機器とを接続する受電用ケーブルを、導電板取付面の反導電体側を通って配置することで、給電用ケーブルとの干渉を防止している。この結果、受電端子と電子機器との間を最小限に縮小することができるようになり、結果として端子台ユニットの大きさを小さく抑えることができる。

なお、この端子台ユニットの構造では、受電端子と電子機器との間に給電端子が配置されている。そのため、例えば、該端子台ユニットを端子箱に入れた際には、端子箱の給電用ケーブルの挿入口に対して受電端子、給電端子の順で並ぶことになる。この結果、挿入口から給電端子までの間に相応の距離が確保されることになり、この点でも好ましい作用が得られる（後に詳述）。

本発明によれば、端子台ユニットの高さ方向の増大を抑えながら、並び方向（受電端子、給電端子、電子機器が並ぶ方向）の大きさを小さくすることができる。

以下図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例に係るねじ式の端子台ユニットが端子箱に収められている様子を示す断面図であり、図２は、その要部拡大図、図３は、該ねじ式の端子台の斜視図である。

主に図１及び図２を参照して、モータ（受電機器）２の取付面２Ａには、該モータ２を稼働させるための電力供給構造として、ねじ式の端子台ユニットＴＹが（端子箱４に収容された状態で）取り付けられている。端子箱４は、本体４Ａと蓋体４Ｂとで構成されている。端子箱４には、給電用ケーブル３０（後述）を挿入するための挿入口４Ｃが形成されている。

なお、本明細書において、「受電機器」とは、「端子台を介して電力の供給を受ける部材または機器であって、該端子台の取り付けられるもの（被取付体）」を指している。

端子台ユニットＴＹでは、端子箱４の挿入口４Ｃに対して、受電端子（受電用のねじ式端子）１６、給電端子（給電用のねじ式端子）１４、整流器７０（後述）がこの順で並んで配置されている。この実施形態では、このうち給電端子１４及び受電端子１６が端子台１０の本体１０Ａ上に、整流器７０が該本体１０Ａから延在された台座部１０Ｂ上にそれぞれ設けられている。

給電端子１４は、給電端子ねじ１８と、導電板１２に形成され該給電端子ねじ１８が螺合可能な雌ねじ部２０、及び給電端子１４付近の導電板１２によって形成される給電案内面１２Ａとで構成されている。給電端子１４では、給電用ケーブル３０の先端に取り付けた圧着端子３０Ａを給電端子ねじ１８の頭部１８Ａと前記給電案内面１２Ａとの間に挟み込み可能である。この状態で給電端子ねじ１８が雌ねじ部２０にねじ込まれ、給電用ケーブル３０が給電端子１４に接続・固定される。なお、符号３１は、平座金（ワッシャ）、符号３３は、ばね座金である。

受電端子１６は、端子箱４における前記給電用ケーブル３０の挿入口４Ｃに対し、前記給電端子１４よりも近い位置に位置している。受電端子１６も、受電端子ねじ２２と、導電板１２に形成され該受電端子ねじ２２が螺合可能な雌ねじ部２４、及び受電端子１６付近の導電板１２によって形成される受電案内面１２Ｂとで構成されている。受電端子１６では、第１、第２の受電用ケーブル３２、３４の先端に取り付けた圧着端子３２Ａ、３４Ａを受電端子ねじ２２の頭部２２Ａと前記受電案内面１２Ｂとの間に挟み込み可能である。この状態で受電端子ねじ２２が雌ねじ部２４にねじ込まれ、受電用ケーブル３２、３４が受電端子１６に接続・固定される。なお、符号３５は、平座金、符号３７は、ばね座金である。

なお、この例では、第１の受電用ケーブル３２は直接モータ２側へ、第２の受電用ケーブル３４は整流器７０を介してモータ２側にそれぞれ導かれている。

給電端子１４と受電端子１６は導電板１２を介して電気的に接続されている。よって、給電端子１４に給電用ケーブル３０を接続し、受電端子１６に受電用ケーブル３２、３４を接続することにより、結果として、給電用ケーブル３０と受電用ケーブル３２、３４とを電気的に接続することができる。

ここで、導電板１２の設置角度に着目すると、図２に示されるように、この導電板１２は、給電案内面（即ち給電端子１４付近の導電板１２によって形成され給電端子１４に対して給電用ケーブル３０が挿入される側から該給電端子１４に向かう案内面）１２Ａが、モータ（受電機器）２の端子台ユニット取付面（より正確には、この例では、端子台ユニットＴＹがモータ２に端子箱４を介して取り付けられる面）２Ａに近付く方向に角度α１だけ傾斜される態様でモータ２側に取り付けられる構成とされている。

また、導電板１２は、給電端子１４と受電端子１６との間で屈曲されている。具体的には、受電案内面（即ち、受電端子１６付近の導電板１２によって形成され受電端子１６に対して受電用ケーブル３２、３４が挿入される側から該受電端子１６に向かう導電板１２上の案内面）１２Ｂが、モータ２の端子台ユニット取付面２Ａから遠ざかる方向に角度β１だけ傾斜された構成とされている。

給電案内面１２Ａとの関係で見るならば、受電案内面１２Ｂが、受電端子１６の受電端子ねじ２２の頭部２２Ａが給電案内面１２Ａの延長線Ｌ１よりもモータ２側（受電機器側）に位置するように、給電案内面１２Ａに対して角度β２だけ屈曲していることになる。

なお、給電案内面１２Ａ、受電案内面１２Ｂとも、場合によっては、例えば図示の受電案内面１２Ｂのように、殆ど給電端子ねじ１８或いは受電端子ねじ２２の平座金３１、３５の大きさしか確保できていないときもある。

図３に示されるように、このねじ式の端子台１０は、上述したような構成の給電端子１４と受電端子１６の「端子対」を並列に複数（図示の例では６組の端子対５１〜５６）有している。各端子対５１〜５６の給電端子１４−１〜１４−６、受電端子１６−１〜１６−６、導電板１２−１〜１２−６の構成は、給電案内面（１２Ａ）、受電案内面（１２Ｂ）の構成を含めてハイフンの無い符号を用いて既に説明した給電端子１４、受電端子１６、及び導電板１２の構成と全く同一である。そのため、以降、各端子対５１〜５６の説明に当たっては、適宜ハイフンのない符号にて代表させる。

各端子対５１〜５６の導電板１２−１〜１２−６は、リブ６１〜６５によってそれぞれ電気的に絶縁されている。各リブ６１〜６５の受電端子１６側の端部６１Ａ〜６５Ａは、モータ２の端子台ユニット取付面２Ａと平行とされている。この形状により、各リブ６１〜６５の受電端子１６−１〜１６−６側には、各端子対５１〜５６の受電用ケーブル（例えば３２、３４）の挟み込み或いは絡まりを防止するための共通の空間ＳＰ１が形成されている。

図１から明らかなように、端子台ユニット１０の端子台本体１０Ａは、導電板１２が取り付けられる導電板取付面１０Ａ１を備えており、各端子対５１〜５６の受電用ケーブル３２、３４は、この導電板取付面１０Ａ１の反導電板側の空間ＳＰ２を通って受電端子１６と整流器７０とを連結している。なお、これらの空間ＳＰ１、ＳＰ２は、余剰の受電用ケーブル３２、３４を格納するための空間としても機能する。

端子台１０は、その本体１０Ａから延設した前記台座部１０Ｂを一体に備えている。台座部１０Ｂには前述した整流器７０等の電子機器が載置されている。ボルト（固定具）７４が、整流器７０を台座部１０Ｂに固定すると共に、該台座部１０Ｂを端子箱４の本体４Ａに固定し、更に、該端子箱４の本体４Ａをモータ２の取付面２Ａに固定している。

次に、この端子台ユニットＴＹの作用を説明する。

前述したように、図１を参照しながら便宜上ハイフンのない符号で代表させるが、各端子対においても基本的作用は全く同様である。

給電用ケーブル３０は、端子箱４の本体４Ａから蓋体４Ｂを取り除いた状態で挿入口４Ｃから挿入される。給電端子ねじ１８は予め弛めておく。給電端子１４付近の導電板１２の給電案内面１２Ａには、傾斜（角度α１）が付けられている。また、給電用ケーブル３０の先端部には圧着端子３０Ａが取付けられている。そのため、該給電案内面１２Ａの傾斜（角度α１）に沿って極めて簡易に給電用ケーブル３０を給電端子ねじ１８と給電案内面１２Ａの間に滑り込ませることができる。したがって、この状態で弛めてあった給電端子ねじ１８を締め込むことで給電用ケーブル３０の接続を完了できる。このとき、受電端子ねじ２２の頭部２２Ａが給電案内面１２Ａの延長線Ｌ１よりもモータ２側（受電機器側）に位置するように、受電案内面１２Ｂが給電案内面１２Ａから角度β２だけ屈曲されていることから、受電端子ねじ２２の頭部２２Ａがこの給電用ケーブル３０の接続の邪魔になるのが防止される。

また、受電案内面１２Ｂがモータ２の端子台ユニット取付面２Ａから遠ざかる方向に傾斜するように（傾斜角β１を有するように）設定されているため、受電用ケーブル３２、３４を導電板１２の下側（導電板取付面１０Ａ１の反導電板側）の空間ＳＰ２を通って該導電板１２の受電案内面１２Ｂに斜め下方から臨ませることができ、受電用ケーブル３２、３４の取り回しがが容易である。

なお、受電用ケーブル３２、３４は、受電端子１６に接続した後に、整流器７０あるいはモータ２の側に取り廻しても良いし、逆に、整流器７０あるいはモータ２の側から受電端子１６側に取り廻してきても良い。いずれにしても受電用ケーブル３２、３４は、導電板取付面１０Ａ１の反導電板側の空間ＳＰ２を通って整流器７０あるいは受電機器であるモータ２側に配線されているため、端子台１０の各端子１４、１６と整流器７０の間には余剰のケーブルがなく、整流器７０を端子台１０の本体１０Ａから延設した台座部１０Ｂ上に隣接配置することが可能となっている。

より具体的に説明すると、従来は、給電端子、受電端子、電子機器の３者を横に並べる場合、当然のように端子箱の給電用ケーブルの挿入口に近い側に給電端子があり、該給電端子の反挿入口側に受電端子があって、更に該受電端子の反挿入口側にこの受電端子と接続されるべき電子機器が配置されていた。そのため、例えば、該受電端子と電子機器との間にはこれらを連結するための受電用ケーブルが存在していた。この受電用ケーブルは短すぎると接続の作業性が悪く、また、汎用性もない。そのため、結局ある程度の長さを有する受電用ケーブルを使用することになり、結果として該受電用ケーブルの存在により電子機器を受電端子の直ぐ横に設置することができなかった。

この事情は、例えば、端子箱の給電用ケーブルの挿入口から給電用ケーブルが抜けないように、該給電用ケーブルに対して何らかの「端子箱からの抜け止め対策」を講じている場合に、全く同様に存在していた。即ち、給電用ケーブルの端子箱内の長さが短すぎると作業性が悪く、長くすると挿入口と給電端子との間の場所を占有した。

しかし、この実施形態では受電端子１６、給電端子１４、整流器７０が、端子箱４における給電用ケーブルの挿入口４Ｃに対してこの順で並んで配置され、受電端子１６が給電端子１４の反整流器側（より挿入口４Ｃに近い側）に存在している。即ち、受電用ケーブル３２、３４は給電端子１４の反整流器側で受電端子１６に接続され、且つ導電体１２の下側（導電板取付面１０Ａ１の反導電板側）の空間ＳＰ２を通って整流器（電子機器）７０に配線されている。したがって、支障無く整流器７０を端子台１０の台座部１０Ｂに載置できる。また、（給電用ケーブル３０の挿入口４Ｃと受電端子１６との間に殆ど隙間がなくても）挿入口４Ｃと給電端子１４との間には適度の距離があるため、端子箱４内である程度の長さのある給電用ケーブル３０を用いることができるため作業性が良く、且つ受電用ケーブル３２、３４との干渉もない。以上の結果、端子箱４内において、挿入口４Ｃ、受電端子１６、給電端子１４、整流器７０を密に並べることができ、端子台ユニットＴＹ全体，ひいては端子箱４全体の並び方向の大きさ（受電端子１６、給電端子１４、整流器７０が並ぶ方向の大きさ）を小さくできる。

また、端子台１０の台座部１０Ｂに整流器７０が載置されていることから、わずか２本のボルト７４にて整流器７０、端子台１０、及び端子箱４の全てをモータ２の取付面２Ａに共締め可能である。このため、部品点数が削減され、組付工数も削減できる。

なお、上記実施形態においては、受電案内面１２Ｂがモータ２の端子台ユニット取付面２Ａから遠ざかる方向に傾斜するように（傾斜角β１をもって）モータ２側に取り付けられ、受電用ケーブル３２、３４を導電板取付面の下側ＳＰ２を通って該導電板１２の受電案内面１２Ｂに臨ませたときに、受電ケーブル３２、３４の取り回しが容易なように配慮されていた。しかしながら、本発明においては、この傾斜角β１は、必ずしも形成する必要はない。

また、上記実施形態においては、受電案内面１２Ｂが給電案内面１２Ａに対し角度β２を有するように設定され、受電端子１６の受電端子ねじ２２の頭部２２Ａが給電用ケーブル３０と干渉しないように配慮されていた。しかしながら、本発明においては、この角度β２についても必ずしも形成する必要は無い。

なお、上記実施形態においては、端子台ユニットＴＹが端子箱４に収容された状態で受電機器であるモータ２側に取り付けられていたが、本発明では、端子台ユニットは、必ずしも端子箱に収容されている必要はない。例えば、受電機器の取付面に端子台ユニットが直接取り付けられ、該受電機器が全体としてより大きなマシンの駆動源ケースに収容されているような構成であってもよい。更には、本発明における端子台ユニットは、必ずしもモータやヒータのような「それ自体で所定の機能を有する単体機器」に取り付けられるものである必要はなく、例えば、複数の単体機器に電力を配分するための配電盤の出力側のようなものであっても良い。

産業用のねじ式の端子台ユニットの構造として広く利用できる。

本発明の実施形態の一例に係るねじ式の端子台ユニットが端子箱に収められている様子を示す断面図図１の要部拡大図該ねじ式の端子台の斜視図

符号の説明

２…モータ
ＴＹ…端子台ユニット
２Ａ…端子台ユニット取付面
４…端子箱
４Ａ…本体
４Ｂ…蓋体
４Ｃ…挿入口
１０…端子台
１０Ａ…端子台の本体
１０Ｂ…台座部
１２…導電板
１２Ａ…給電案内面
１２Ｂ…受電案内面
１４…給電端子
１６…受電端子
１８…給電端子ねじ
２０…雌ねじ部
２２…受電端子ねじ
２４…雌ねじ部
３０…給電用ケーブル
３２、３４…受電用ケーブル
６１〜６５…リブ
６１Ａ〜６５Ａ…リブの端部
７０…整流器
７４…取付けボルト

Claims

給電用ケーブルが接続されるねじ式の給電端子及び受電用ケーブルが接続されるねじ式の受電端子を備えたねじ式の端子台と、該端子台と前記受電用電源ケーブルを介して接続された整流器等の電子機器と、を備えたねじ式の端子台ユニットにおいて、
前記受電端子、給電端子、電子機器が、この順で並んで配置され、
前記端子台の本体が、前記導電板が取り付けられている導電板取付面を備え、且つ
前記受電用ケーブルが、該導電板取付面の反導電体側を通って前記受電端子と前記電子機器とを連結可能とされていることを特徴とするねじ式の端子台ユニット。
請求項１において、
前記給電端子と受電端子の端子対を複数有し、
各端子対の前記導電板がリブによってそれぞれ電気的に絶縁され、且つ
各リブの端部周辺に、各組の供給用または受電用ケーブルの挟み込み、または絡まりを防止する共通の空間が形成されていることを特徴とするねじ式の端子台ユニット。
請求項１または２において、
前記電子機器が前記端子台の本体から延設した台座部に載置された状態で端子箱に収容されていることを特徴とするねじ式の端子台ユニット。
請求項３において、
前記電子機器と前記端子台とが、前記台座部を介して共通の固定具によって前記端子箱に固定されていることを特徴とするねじ式の端子台ユニット。