JP5093414B1 - 端子接続金具、端子台および電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】異なるサイズの電線などに対しても対応可能な端子接続金具、端子台および電気機器を提供する。
【解決手段】端子接続金具は、軸体の一端側に形成され、端子台が有するネジ孔に螺着可能な第１雄ネジ部と、軸体の他端側に形成され、挿通した圧着端子を前記端子台側に押圧して保持する締結部材を螺着可能な第２雄ネジ部とを有する。第１雄ネジ部と第２雄ネジ部とは外径を異にし、第２雄ネジ部の端面には、第１雄ネジ部をネジ孔に螺着する締結工具が挿入される第１凹部が形成されている。
【選択図】図２

Description

開示の実施形態は、端子接続金具、端子台および電気機器に関する。

従来、電線などを端子台に接続する際は、一端側に電線と接続される電線接続部を有し、他端側にリング状あるいはＵ字状の挿通部を有する圧着端子を介して接続される。そして、端子台と圧着端子の接続構造としては、圧着端子の挿通部に挿通した雄ネジを、端子台に付設する端子板に設けられたネジ孔に螺合し、端子板に向かって締め付けることにより圧着端子を固定する構成が一般に知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開平８−３１４８２号公報

しかしながら、上記した従来の構成では、例えば、太さなどのサイズが異なる電線を接続しようとすると、圧着端子のサイズを変更する必要性が生じることがある。その場合、電線のサイズに応じて端子の挿通孔の径も異なることが多いため、端子台の端子板に螺着されるべき雄ネジが、圧着端子の挿通部に挿通できない状況が生じることがある。

これでは、これまで使用していた端子台を流用することができず、新たな電線に対応した新たな端子台を用意せねばならなくなり、コスト的に望ましくない。できるならば、既存の端子台を流用できるようにすることが好ましい。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、異なるサイズの電線などに対しても対応可能な端子接続金具および端子台を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る端子接続金具は、軸体の一端側に形成され、端子台が有するネジ孔に螺着可能な第１雄ネジ部と、前記軸体の他端側に形成され、挿通した圧着端子を前記端子台側に押圧して保持する締結部材を螺着可能な第２雄ネジ部とを有する。そして、前記第１雄ネジ部と前記第２雄ネジ部とは外径を異にし、前記第２雄ネジ部の端面には、前記第１雄ネジ部を前記ネジ孔に螺着する締結工具が挿入される第１凹部が形成されている。

本願の開示する端子接続金具および端子台の各態様によれば、サイズの異なる電線に対しても、簡単かつコストアップすることなく対応可能となる。

図１は、実施形態に係る端子接続金具を示す説明図である。 図２は、端子接続金具の使用状態を示す説明図である。 図３は、端子接続金具の端子台への取付状態の一例を示す説明図である。 図４は、端子接続金具の端子台への取付状態の一例を示す説明図である。 図５は、端子接続金具の使用例を示す説明図である。 図６Ａは、変形例に係る端子接続金具を示す説明図である。 図６Ｂは、同変形例に係る端子接続金具の使用状態を示す説明図である。 図７は、第２の実施形態に係る端子台の説明図である。 図８は、端子台を備える電気機器の説明図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する端子接続金具１および端子台４の実施形態を詳細に説明する。ただし、以下の実施形態における例示で本発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る端子接続金具１を示す説明図、図２は、同端子接続金具１の使用状態を示す説明図、図３および図４は、同端子接続金具１の端子台４への取付状態の一例を示す説明図である。先ず、本実施形態に係る端子接続金具１の構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る端子接続金具１は、軸体の一端側に形成された第１雄ネジ部１１と、軸体の他端側に形成された第２雄ネジ部１２とを有する。

第１雄ネジ部１１と第２雄ネジ部１２とは、互いに外径を異にしている。本実施形態に係る端子接続金具１は、図２に示すように、相対的に大径の第１雄ネジ部１１を、端子台４に設けられた端子板４１のネジ孔４２に螺着可能としている。一方、相対的に小径の第２雄ネジ部１２は、圧着端子３を挿通可能であり、端子板４１側に押圧して保持する締結部材であるナット２を螺着可能としている。

また、第１雄ネジ部１１と第２雄ネジ部１２との間には、第１雄ネジ部１１および第２雄ネジ部１２よりも小径としたくびれ部１３が形成されている。

すなわち、端子接続金具１の軸体は、最大径の第１の軸径Ｄ１からなる第１雄ネジ部１１と、第１雄ネジ部１１よりも小径の第２の軸径Ｄ２からなる第２雄ネジ部１２と、最少径の第３の軸径Ｄ３からなるくびれ部１３とを有する。つまり、本実施形態に係る端子接続金具１の軸体における第１〜第３の軸径Ｄ１〜Ｄ３の関係は、Ｄ１＞Ｄ２＞Ｄ３である。

また、図示するように、第２雄ネジ部１２の端面１２ａには、第１雄ネジ部１１をネジ孔４２に螺着する締結工具（図示せず）が挿入される第１凹部１４が形成されている。締結工具は、特に限定されるものではないが、例えば六角レンチがその一例となる。その場合、当然ながら第１凹部１４は横断面視六角形状の孔により形成されることになる。

本実施形態に係る端子接続金具１は、上述した構成からなり、圧着端子３を挿通する第２雄ネジ部１２の第２の軸径Ｄ２のサイズ違いを複数種用意しておけば、複数種の圧着端子３に簡単に対応することができる。

ここで、本実施形態に係る端子接続金具１に接続される圧着端子３について説明する。図２および図３に示すように、圧着端子３は、金属材料によりリング状に形成された端子本体３１により、端子接続金具１に挿通するための挿通部３０が形成される。端子本体３１には、延在する電線カシメ部３２が形成されており、この電線カシメ部３２の内方に、電線３３の先端の裸線部分が挿入される。そして、図示しないカシメ工具によって、電線カシメ部３２が押圧され、電線カシメ部３２と当該裸線部分とが圧着されることにより、接続されている。また、電線３３は、絶縁材料からなるカバー部材３４により被覆されている。

次に、端子台４の構成を説明しながら、上述した端子接続金具１を用いた端子接続構造について説明する。

図２および図３に示すように、端子台４は、底壁４３と、これを囲むように設けられた周壁部とにより区画された複数の空間を備えている。周壁部は、底壁４３の左右に立設する側壁４４，４４と、これら側壁４４，４４を連結する背壁４５とから形成されている。また、底壁４３、側壁４４および背壁４５は、それぞれ合成樹脂などの絶縁材料により形成されており、これらに囲まれて形成された空間は、絶縁スペース４０を形成している。なお、本実施形態に係る端子台４は、背壁４５が長手方向に延在し、側壁４４は、この背壁４５を横断するように、所定間隔をあけて設けられているため、背壁４５を挟む対称位置に一対の絶縁スペース４０が形成されている。

また、図３に示すように、かかる一対の絶縁スペース４０を跨いで、導電性を有する金属製の端子板４１が設けられている。この端子板４１の略中央に、端子接続金具１の第１雄ネジ部１１に対応するネジ孔４２が形成され、このネジ孔４２に端子接続金具１の第１雄ネジ部１１が螺着される。このように、第１雄ネジ部１１は、端子接続金具１を端子台４に装着する装着部として機能している。なお、このとき、前述した六角レンチなどの締結工具が用いられることになる。

ところで、端子板４１は、絶縁スペース４０内に底壁４３から立設された端子板支持壁４６に端部が支持された状態で、背壁４５を貫通して設けられている。したがって、背壁４５を挟んで対向する一対の絶縁スペース４０同士は導通している。こうして、本実施形態に係る端子台４では、一方の絶縁スペース４０に外部接続用の端子接続金具１を取付けて外部接続用端子部とし、他方の絶縁スペース４０には、外部接続用の端子接続金具１と導通する内部接続用の端子接続金具１を取り付けて内部接続用端子部としている（図８を参照）。

端子板４１に螺着された端子接続金具１は、少なくとも、その第２雄ネジ部１２が絶縁スペース４０内に露出している。この第２雄ネジ部１２の第２の軸径Ｄ２は、圧着端子３の挿通部３０の内径に対応しており、図示するように、端子接続金具１の上方から挿通される。

そして、同じく端子接続金具１の上方からナット２を螺合し、当該ナット２を端子板４１に向けて締めこんでいくことにより、圧着端子３を端子板４１に密着させた状態で固定している。すなわち、ここでは、第２雄ネジ部１２は、圧着端子３を保持する保持部として機能する。こうして、圧着端子３の端子本体３１が、端子板４１にしっかりと当接する端子接続構造が実現される。なお、圧着端子３の固定をより強固にするために、ナット２と圧着端子３の端子本体３１の間には、図示しない座金を装着してもよい。

なお、本実施形態に係る端子接続金具１は、第１雄ネジ部１１よりも小径の第２雄ネジ部１２を有するとしたが、第２の雄ネジ部１２が第１雄ネジ部１１よりも大径の端子接続金具１であってもよい。

このように、取替自在な端子接続金具１を用いたため、例えば、電線の太さの変更によって圧着端子３のサイズが変更になり、従来のように、端子板４１のネジ孔４２に対応する雄ネジでは当該圧着端子の挿通部に挿通できなくなったときでも、サイズ変更後の圧着端子３に対応する端子接続金具１に取り替えるだけで、容易に対応でき、端子台４まで変更する必要がなく、コスト的に有利となる。

しかも、端子接続金具１は、絶縁スペース４０内において取替えられるので、端子接続構造は、常に絶縁された環境を維持することができ、別途、絶縁対策などを講じる必要もない。

ところで、本実施形態に係る端子接続金具１は、最少径の第３の軸径Ｄ３からなるくびれ部１３を有する。端子接続金具１を端子板４１に取り付ける際に、このくびれ部１３がネジ孔４２からわずかに露出する程度、あるいは端子板４１の下方に位置するまでねじ込むようにすれば、ナット２によって確実に圧着端子３を押圧して固定することができる。すなわち、くびれ部１３は、端子接続金具１のねじ込み量の目安、指標となる。

したがって、図３に示すように、くびれ部１３が端子板４１の下方に位置し、端子板４１の上方へは第２の軸径Ｄ２からなる第２雄ネジ部１２のみが露出した状態までとると、圧着端子３は、端子板４１の表面に当接するまで第２雄ネジ部１２に挿通されることになり、ナット２による十分な締結力で固定されることになる。また、図４に示すように、端子板４１０の上方にくびれ部１３が露出していても、ナット２は、圧着端子３を十分押圧できる位置まで第２雄ネジ部１２に螺合可能であるため、この場合もやはり十分な締結力で圧着端子３を固定することができる。

このように、第１雄ネジ部１１と第２雄ネジ部１２との間に、少なくとも第２雄ネジ部１２よりも小径として圧着端子３を確実に挿通可能なくびれ部１３を設けている。これにより、このくびれ部１３を目印として端子接続金具１をネジ孔４２に螺着すれば、ナット２でしっかりと端子本体３１を押し付けることができ、圧着端子３と端子板４１０とを確実に接続することができる。

なお、くびれ部１３の軸方向の長さは、使用するナット２の厚みや圧着端子３の端子本体３１の厚みなどを勘案して適宜設計することができる。なお、端子本体３１の厚みは、通常、０．５ｍｍ〜４．５ｍｍである。

また、本実施形態に係る端子接続金具１は、第１雄ネジ部１１の端面１１ａに、第２凹部１５が形成されている。この第２凹部１５は、第２雄ネジ部１２を、他のネジ孔４２０に螺着するための締結工具（図示せず）を挿入するものである。

図５は、本実施形態に係る端子接続金具１の使用例を示す説明図である。本実施形態に係る端子接続金具１は、第２凹部１５を備える構成により、第１雄ネジ部１１と第２雄ネジ部１２との間で、端子台４に装着する装着部としての機能と、圧着端子３を保持する端子保持部としての機能とを入替自在とすることができる。

例えば、図５に示すように、径の異なるネジ孔４２０が形成された端子台４を別途用意すれば、第２雄ネジ部１２に対応する電線３３ばかりではなく、端子本体３１および挿通部３０が大きな圧着端子３を用いるやや太い電線３３に対しても適応可能となる。なお、別の端子台４ではなく、例えば同一の端子台４において、径違いの複数のネジ孔４２，４２０を設けることもできる。

図５に示した例では、ネジ孔４２の径ｄ１が端子接続金具１の第１雄ネジ部１１の第１の軸径Ｄ１に対応し、ネジ孔４２０の径ｄ２が端子接続金具１の第２雄ネジ部１２の第２の軸径Ｄ２に対応している。このように、本実施形態に係る端子接続金具１は、上下をひっくり返して用いることにより、単一の端子接続金具１であっても、径違いの２種類の圧着端子３（電線３３）に対応することが可能となる。したがって、コストパフォーマンスの高い端子接続金具１が実現される。

なお、この例では、単一の端子接続金具１のみで径違いの２種類の圧着端子３（電線３３）に対応としたが、前述したように、圧着端子３を挿通する第２雄ネジ部１２の第２の軸径Ｄ２のサイズ違いを複数種用意しておけば、より多くの種類の圧着端子３に対しても簡単に対応することができる。

（変形例）
図６Ａは、変形例に係る端子接続金具５を示す説明図、図６Ｂは、同変形例に係る端子接続金具５の使用状態を示す説明図である。図示する変形例に係る端子接続金具５は、上述してきた端子接続金具１に対し、図６Ａに示すように、第３雄ネジ部１６を有する点が異なる。

すなわち、軸体の一端側に形成された第１雄ネジ部１１と、軸体の他端側に形成された第２雄ネジ部１２との間に、第３雄ネジ部１６が形成されている。第３雄ネジ部１６の軸径は、第１雄ネジ部１１および第２雄ネジ部１２のいずれとも異ならせている。また、第１雄ネジ部１１と第３雄ネジ部１６との間には第１くびれ部１３１が、第３雄ネジ部１６と第２雄ネジ部１２との間には第２くびれ部１３２が形成されている。そして、かかる第１、第２くびれ部１３１，１３２も、前述したくびれ部１３と同様な機能を有する。

この端子接続金具５を用いることにより、図６Ｂに示すように、互いにサイズなどが異なる２種類の電線３１３，３２３を段重ねにして接続することができる。ここでは、電線３１３に対応し、相対的に挿通孔３１１の大きな第１圧着端子３１０を下側に、電線３２３に対応し、相対的に挿通孔３２１の小さな第２圧着端子３２０を上側に接続している。また、この場合、互いに軸径の異なる第３雄ネジ部１６および第２雄ネジ部１２にそれぞれ対応する第１ナット２１と第２ナット２２とを用意する必要がある。なお、図６Ｂ中、３１４，３２４は、電線３１３，３２３のカバー部材を示す。

（第２の実施形態）
次に、図７を参照し、第２の実施形態に係る端子台４００について説明する。図７は、第２の実施形態に係る端子台４００を備える基板の説明図である。本実施形態に係る端子台４００は、上述してきた実施形態に係る端子台４と同じように、複数の絶縁スペース４０が形成されている。そして、本実施形態に係る端子台４００は、上述してきた端子接続金具１を取付可能であるばかりでなく、少なくとも１つの絶縁スペース４０内には、所定の軸径を有し、所定の圧着端子を接続可能な端子接続部６が予め突設されている。

すなわち、ある絶縁スペース４０内には、主として用いられる電線に対応する圧着端子を挿通可能に形成された雄ネジからなる端子接続部６が予め端子板４１に突設されている。一方、他の絶縁スペース４０内には、上述してきた端子接続金具１が、端子板４１に形成されたネジ孔４２に螺着されている。そして、この端子接続金具１はいつでも交換することも可能である。なお、絶縁スペース内に予め設けられている端子接続部６としては、図示するように、頭部の無い雄ネジを端子板４１に突設しておくのではなく、通常の雄ネジを螺着する所定のネジ孔を端子板４１に設けた構成であってもよい。

かかる構成の端子台４００であれば、主とした電線に対応しつつ、例えば、異なる電線を別途接続する必要が生じた場合でも、安価な端子接続金具１を用いるだけで、簡単に対応することが可能となる。

ここで、上述してきた端子接続金具１や端子台４，４００を備える電気機器７について説明する。図８は、端子台４（４００）および当該端子台４（４００）に接続される電気回路を備える電気機器７の模式的な説明図であり、ここでは、電気機器７を電力変換装置としている。なお、かかる電気機器７としては、例えば、ブレーカや当該電力変換装置によって駆動されるモータなど、その他、多岐にわたる各種装置がある。

図８に示すように、電気機器７である電力変換装置は、筐体７０の内部に所定の電気回路が形成された電力変換用基板７１を備えており、筐体７０の隅部に端子台４を配設している。そして、電力変換用基板７１の電気回路と、３相交流電源８およびモータ９とは、端子台４を介して接続している。なお、図８において、符号４Ａは外部接続用端子部を示し、符号４Ｂは内部接続用端子部を示している。

以上、説明してきたように、実施形態に係る端子接続金具１および端子台４を用いることにより、太さなど、サイズの異なる電線を接続する必要が生じても、安価な端子接続金具１によって対応することが可能となる。したがって、新たな端子台４を用意する必要などがなく、コストアップを抑制することができる。

ところで、上述してきた実施形態では、端子接続金具１は、第１凹部１４および第２凹部１５を設けた構成としていたが、少なくとも、第１雄ネジ部１１を端子板４１のネジ孔４２に螺合させるための第１凹部１４を備えていればよい。

また、端子接続金具１の全長、あるいは第１雄ネジ部１１、第２雄ネジ部１２、およびくびれ部１３などの各寸法などは適宜設計することができる。また、端子台４についてもその形状やサイズなどは適宜設計することができる。

上述した実施形態のさらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１，５ 端子接続金具
２ ナット（締結部材）
３ 圧着端子
４，４００ 端子台
６ 端子接続部
７ 電気機器
１１ 第１雄ネジ部
１２ 第２雄ネジ部
１１ａ，１２ａ 端面
１３ くびれ部
１４ 第１凹部
１５ 第２凹部
３０ 挿通部
４０ 絶縁スペース
４１，４１０ 端子板
４２，４２０ ネジ孔
４３ 底壁
４４ 側壁
４５ 背壁
７１ 電力変換用基板

Claims (6)

1. 軸体の一端側に形成され、端子台が有するネジ孔に螺着可能な第１雄ネジ部と、
   前記軸体の他端側に形成され、挿通した圧着端子を前記端子台側に押圧して保持する締結部材を螺着可能な第２雄ネジ部と
   を有し、
   前記第１雄ネジ部と前記第２雄ネジ部とは外径を異にし、前記第２雄ネジ部の端面には、前記第１雄ネジ部を前記ネジ孔に螺着する締結工具が挿入される第１凹部が形成されている
   ことを特徴とする端子接続金具。
2. 前記ネジ孔に螺着可能な前記第１雄ネジ部の外径は、前記締結部材を螺着可能な前記第２雄ネジ部の外径よりも大である
   ことを特徴とする請求項１に記載の端子接続金具。
3. 前記第１雄ネジ部と前記第２雄ネジ部との間に、前記第１、第２雄ネジ部よりも小径としたくびれ部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の端子接続金具。
4. 前記第１雄ネジ部の端面には、前記第２雄ネジ部を他のネジ孔に螺着する締結工具を挿通する第２凹部が形成されており、前記第１雄ネジ部と前記第２雄ネジ部との間で、前記端子台に装着する装着部としての機能と、前記圧着端子を保持する端子保持部としての機能とを入替自在とした
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の端子接続金具。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の端子接続金具を取付可能であり、
   絶縁材料により形成された周壁部により区画された絶縁スペース内に、前記端子接続金具を螺着するネジ孔が形成された導電性を有する端子板が設けられている
   ことを特徴とする端子台。
6. 請求項５に記載の端子台と、前記端子台に接続される電気回路と
   を備えることを特徴とする電気機器。

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