JP7468240B2 - 接続部補強部材、接続部補強構造、電力変換装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電気的接続端子が先端に設けられた電線と導体との接続に際し、接続部を補強する接続部補強方法に関する。
一般に、電線の先端に設けられた圧着端子等の電気的接続端子については、圧着による導体変形の影響で応力に弱く、外部からの加振により破断が発生しやすい。そのため、圧着端子等の電気的接続端子について、振動から保護する構造が求められる。
さらに、移動電源車への搭載に際しては、端子に加わる振動への対策が通常の電力変換機器よりも強く要求される。具体的には、発電機やエンジン（移動電源車に搭載される大容量のもの）の振動がある。前記の振動は、特に電線に伝搬するものについては、低い周波数の物が多い。
特許文献１は、螺旋渦巻き状のばね構造により振動を軽減するが、振動周波数、電線質量、ばね定数の条件がそろった場合、共振し振動を増幅する可能性がある。また、振動を抑制する方向が限定されている。
移動電源車の振動の周波数の範囲は広く、上記の共振周波数を含みうる。そのため、移動電源車に適した振動抑制手段が求められる。
また、材質については機械的強度や使用環境や温度等の条件を満足する上で、コスト面で有利なものとする必要がある。導体であるが比較的抵抗率の高い、鉄や鉄を主体とする合金（ステンレス）等であれば安価となる。
特許文献２では、それ自体を接続部材とするため、導電性かつ低抵抗率の材料（銅を主体とする合金等）に限定される。
特許文献３では、材質が被覆を傷つけない性質のものであることが求められ、電源ケーブルを短絡させることによる発火を防ぐため、金属は不適となる。その他、温度環境や機械的強度を満足する非絶縁性材質を要請され、材質の自由度が低い。
以上示したようなことから、電気的接続端子が先端に設けられた電線と導体との接続に際し、振動による電気的接続端子の応力を緩和することが課題となる。
本発明は、前記従来の問題に鑑み、案出されたもので、その一態様は、端子固定具を挿通するための挿通孔を有する電気的接続端子が先端に設けられた電線と、導体と、を前記端子固定具により接続固定する際に、接続部を補強する接続部補強部材であって、前記端子固定具を挿通するための固定孔を有し、前記電線の前記電気的接続端子と共締めされる平板部と、前記平板部から延設され、前記電線が固定される電線固定部と、が形成されたことを特徴とする。
また、接続部補強構造であって、前記接続部補強部材と、前記固定孔と前記挿通孔に挿通して前記接続部補強部材の前記平板部と前記電線の前記電気的接続端子を共締めする端子固定具と、前記接続部補強部材の前記電線固定部に、前記電線を固定する電線固定具と、を備えたことを特徴とする。
また、その一態様として、前記電線の前記電気的接続端子と前記導体との間に絶縁体を設けたことを特徴とする。
また、その一態様として、前記絶縁体として絶縁碍子を用いたことを特徴とする。
また、電力変換装置であって、前記接続部補強構造を備え、移動電源車に搭載されたことを特徴とする。
本発明によれば、電気的接続端子が先端に設けられた電線と導体との接続に際し、振動による電気的接続端子の応力を緩和することが可能となる。
以下、本願発明における接続部補強部材、接続部補強構造、電力変換装置の実施形態を図１～図５に基づいて詳述する。
［実施形態］
本実施形態の接続部補強構造は、導体の端子部に圧着端子等の電気的接続端子を接続する際に、接続部補強部材を設けたものである。接続部補強部材は、圧着端子等の電気的接続を行うものとは別に取り付ける部材である。材質は導電性・絶縁性は問わず、機械的応力に耐えられること、温度やその他使用環境上の要件を満たしていればいい。
本実施形態の接続部補強構造は、導体の端子部に圧着端子等の電気的接続端子を接続する際に、接続部補強部材を設けたものである。接続部補強部材は、圧着端子等の電気的接続を行うものとは別に取り付ける部材である。材質は導電性・絶縁性は問わず、機械的応力に耐えられること、温度やその他使用環境上の要件を満たしていればいい。
図１に本実施形態における接続部補強部材の構成を示す。図１（ａ）は平面図を示し、図１（ｂ）は側面図を示す。図１に示すように、接続部補強部材１は、略Ｐ字状に形成され、座金状の平板部２と、平板部２の周縁から延設された電線固定部３と、で形成されている。
平板部２には固定ボルト（端子固定具）を挿通するための固定孔４が形成される。本実施形態では、平板部２に対して、電線固定部３が垂直に立設している。また、電線固定部３は、電線を固定するために、立設方向と直交する方向に延設される。また、電線固定部３の端部５は折り曲げられる。
図２は、接続部補強部材の使用例を示す図である。図２では、１は接続部補強部材、６は導体、７は固定ボルト、８はナット、９は電線、１０は電線マーキング、１１は圧着端子、１２は結束バンド（電線固定具）、１３は絶縁碍子（絶縁体）を示している。
図２に示すように、電線９の先端には圧着端子１１が設けられる。圧着端子１１には固定ボルト７を挿通するための挿通孔が形成される。導体６のボルト固定式端子部に電線９の圧着端子１１を接続する際、接続部補強部材１の固定孔４と圧着端子１１の挿通孔に固定ボルト７を通してナット８で締め付けることにより、圧着端子１１と接続部補強部材１を導体６に対して共締めする。
また、接続部補強部材１の電線固定部３に電線９を結束バンド１２で固定する。圧着端子１１の電線破断部１４は、圧着による導体変形により圧着した端子の根本が最も破断しやすいが、結束バンド１２で電線固定部３に電線９を固定することにより破断しやすい圧着端子１１の首部分の振動を抑制することが可能となる。また、電線固定部３の端部５は折り曲げられており、これにより、電線９は電線固定部３にＲ部で接触するため電線被覆の破損を防止する。また、端部５の折り曲げにより、結束バンド１２が電線固定部３から抜け外れない構造となっている。このように、接続部補強部材１と、固定ボルト７と、結束バンド１２と、で主に接続補強構造が構成される。
また、図２には、絶縁碍子１３が示されているが、導体６と圧着端子１１との間に絶縁碍子１３を設けて圧着端子１１を固定する場合も、同様に接続部補強部材１を設けることが可能である。
図３に移動電源車１５を示し、図４に移動電源車１５に搭載された盤（電力変換装置）１６を示す。図５は盤１６内の様子を示す図である。図５に示す盤（電力変換装置）１６は、前述した接続部補強構造を備える。
図５に示すように、絶縁碍子１３に挿通された固定ボルト７に対して、圧着端子１１の挿通孔と接続部補強部材１の固定孔４を挿通させ、ナット８で固定する。また、接続部補強部材１の電線固定部３に結束バンド１２で電線９を固定する。
振動による応力は、一般に端子等の固定部で最大となり、その共振周波数は固定部間の長さが増加するほど低くなり、主に低周波の成分が中心であるエンジンや発電機からの振動による共振が生じやすくなる。
本実施形態においては、その固定部間の長さを短くすることで共振周波数を極力高いものとし、さらに、その応力を電線９や圧着端子１１の接続部から、接続部補強部材１へ逃げさせる構造となる。
電線９を電線接続方向と異なる方向に振動させる力は、本実施形態の接続部補強構造により吸収される。接続方向と同一方向の力については、結束バンド１２による摩擦抵抗により電線９が係止されることで、その運動が阻害される形となる。それらの結果、外部の振動によって電線９に伝搬した振動に伴う応力は、圧着端子１１の接続部へ伝搬しない。
電線固定具については、被覆への影響が小さいが、十分な固定力と摩擦による係止力を得られるものであれば、結束バンド以外でも問題ない。
以上示したように、本実施形態によれば、振動による圧着端子１１の応力を緩和し、圧着端子等の電線接続部の導体破断を抑制する。特に、移動電源車１５は、発電機やエンジン等の振動により、電線接続部（電線圧着部）に応力が加わりやすいため、その効果が顕著となる。
電線９の振動を抑えるために接続部補強部材１および結束バンド１２を設けるが、この固定位置が端子部から離れていると十分に振動を抑えられない。本実施形態はまさに端子部で固定できるため、振動を効果的に抑えることができる。
また、接続部補強部材１を絶縁碍子１３上に取り付けることにより、接続部補強部材１の材質は導電性・非導電性を問わない。機械的強度を満足した上で、使用環境を満たしているものであれば材質は問われないため、材質の選択について自由度を高くできる。
また、圧着端子１１と接続部補強部材１を共締めとすることにより、固定時の手数を簡略化することができる。さらに、結束バンド１２での固定とすることで、電線被覆への圧縮力を固定に当たって必要な程度の最低限とし、被覆への影響を最小限とすることができる。
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。
１…接続部補強部材
２…平板部
３…電線固定部
４…固定孔
５…端部
６…導体
７…固定ボルト（端子固定具）
８…ナット
９…電線
１０…電線マーキング
１１…圧着端子（電気的接続端子）
１２…結束バンド（電線固定具）
１３…絶縁碍子（絶縁体）
１４…電線破断部
１５…移動電源車
１６…盤（電力変換装置）
２…平板部
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８…ナット
９…電線
１０…電線マーキング
１１…圧着端子（電気的接続端子）
１２…結束バンド（電線固定具）
１３…絶縁碍子（絶縁体）
１４…電線破断部
１５…移動電源車
１６…盤（電力変換装置）
Claims (5)
- 端子固定具を挿通するための挿通孔を有する電気的接続端子が先端に設けられた電線と、導体と、を前記端子固定具により接続固定する際に、接続部を補強する接続部補強部材であって、
前記端子固定具を挿通するための固定孔を有し、前記電線の前記電気的接続端子と共締めされる平板部と、
前記平板部に対し垂直に立設して立設方向と直交する方向に延設され、前記電線が固定され、端部が折り曲げられた電線固定部と、
が形成されたことを特徴とする接続部補強部材。 - 請求項１記載の前記接続部補強部材と、
前記固定孔と前記挿通孔に挿通して前記接続部補強部材の前記平板部と前記電線の前記電気的接続端子を共締めする端子固定具と、
前記接続部補強部材の前記電線固定部に、前記電線を固定する電線固定具と、
を備えたことを特徴とする接続部補強構造。 - 前記電線の前記電気的接続端子と前記導体との間に絶縁体を設けたことを特徴とする請求項２記載の接続部補強構造。
- 前記絶縁体として絶縁碍子を用いたことを特徴とする請求項３記載の接続部補強構造。
- 請求項２～４のうち何れかに記載の前記接続部補強構造を備え、
移動電源車に搭載されたことを特徴とする電力変換装置。
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| JP3120249U (ja) | 2005-11-28 | 2006-03-30 | 有限会社テクニカル・ビジョン | 金属箔ヒーター用リード線端子 |
| JP2015083450A (ja) | 2013-09-17 | 2015-04-30 | エア・ウォーター株式会社 | 移動電源車 |
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2020
- 2020-08-11 JP JP2020135514A patent/JP7468240B2/ja active Active
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| JP3120249U (ja) | 2005-11-28 | 2006-03-30 | 有限会社テクニカル・ビジョン | 金属箔ヒーター用リード線端子 |
| JP2015083450A (ja) | 2013-09-17 | 2015-04-30 | エア・ウォーター株式会社 | 移動電源車 |
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| JP2022032063A (ja) | 2022-02-25 |
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