JP7528364B2 - 積層電気回路の自動化された組立て又は分解のために使用されるキット - Google Patents

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Description

本発明は、積層電気回路の自動化された組立て又は分解のために使用されるキットに関する。引用発明が属する主な技術分野は、バスバー及びそれに追加される電気要素の取付けに向けられている。より具体的には、引用発明は、導電材料、すなわち本発明によるキット部品が、絶縁性支持体で挟まれたライン導体の層内で所望の導電性パターンを形成するような形で重ねられた絶縁支持体に適用される、積層バスバーに関する。
電気キャビネットにおいて使用される分電盤は、当該技術分野において周知である。このような分電盤は、対応する配線と共に、従来技術において既に公知である、主に遮断器、故障電流遮断器、及び類似の電気要素が設けられて、電力分配及び電気回路保護のために至る所に設置される。
このような分電盤を生産する際に観察される主な技術的問題は、組立プロセスが依然として人手を必要とし、これを自動化することが困難なことである。実際には、盤は通常、ハウジングの裏にトップアッププロファイルの取付けレールを含み、その上に切換装置が収められている。切換装置は、好適な電気導体、すなわちバスバーを介して、位相ごとに互いに接続され、1つのバスバーが各単相装置に使用される。いわゆるバスバーブロックが、多相用途に使用される。したがって、電気キャビネットのハウジングは、複数のケーブル管路及びケーブル管路に挿入された多数の導体を備え、前述の導体上に接続ラグが設けられている。この導体は、切換装置上の接続端子内に挿入され、それにより強固にクランプ固定される。相当な数の導体及び対応する接触部が、複雑なメッシュを作り出し、これは、相当な人手、及び配線プロセスに含まれる人員の相当な注意を用いることによってのみ、追跡、組立て、及び分解することができる。
本発明は、要素のキットを、事前に作製された絶縁シート、及び電気要素が固定される積層電気回路を形成する板状ライン導体と共に使用することにより、上で引用された標準化に関する技術的問題を解決する。要素のキットは、異なる層が所望の形で電気的に接続されること、並びに電気要素がそれらに接続されることを可能にする。キット部品は、要素の最小セットが使用されるように、及び、要素が自動化された組立て又は分解のために好適となるように設計されている。そのようにして、全ての機械的接触部が、互いに接続されたキット要素により作製され、及び/又は使用されているラインコネクタ及び電気要素に更に接続されるという条件付きで、導体の複雑なメッシュが、既に知られている多層プリント回路に類似した配線で置き換えられる。このような解決策は、使用される電気要素がキットと協働するように特別に設計された、接続突起が殆どない配線メッシュを提供する。加えて、前述した配線タイプは、それらの接触点の低い接触抵抗及び優れた温度耐久性を提供する。
サードパーティ電気要素が、上述した要素の(閉じた)システムに何らかの形で接続する必要性を、当業者は直ちに認識するであろう。この技術的問題は、サードパーティ電気要素を受け入れて積層電気回路との接続インターフェースを提供するように設計された特定のソケットにより、本発明により解決される。ソケットは、積層電気回路の自動化された組立て又は分解を可能にするように設計されている。加えて、ソケットは、対応するサードパーティ電気要素が、自動的にソケットに挿入されること/ソケットから取り出されることを可能にする。
自動化された組立て又は分解プロセスは、本明細書で使用される場合、産業用ロボットが人手なしで使用されるプロセスを意味する。半自動化されたプロセスは、いくつかの限られた数の操作に対してのみ人手が必要なプロセスである。
従来技術文書の数は、本発明が解決した主題を部分的に言及している。
Labinal LLC [米国]の名前で出願され、欧州特許第2724596号明細書(特許文献1)として公開された特許「BUS APPARATUS FOR USE WITH CIRCUIT INTERRUPTERS OR OTHER DEVICES」が、積層電気回路の形成、絶縁層及び板状ライン導体が形成及び相互接続される方法、並びに複数の回路安全装置及び他の電気要素がそれに接続される方法について教示している。’596文書で提示されるシステムは汎用的ではなく、何らかの変更を実施することは殆ど不可能である。引用された’596の解決策は、非標準的な要素の使用、すなわち、それと共に使用されるサードパーティ要素に関して言及していないように思われる。
ABB Patent GmbH [独国]の名前で出願され、欧州特許出願公開第1296431号明細書(特許文献2)として公開された特許「BUS BAR ASSEMBLY」が、入力ラインなどの外部要素を、既に準備された積層電気回路、すなわちバスバーに接続することについて教示している。引用された特許出願は、接触点の周辺の所望の穴に適合する弾性部材を備える導体を介して、積層バスバーのいかなる深さにおいても所望の接触点が実現される汎用的な方法を開示する。加えて、積層バスバーの2層の導電層を接続するプラグも開示される。従来技術に対する’643の解決策の比較優位性は、積層構造内の任意の積層ライン導体にアクセスする可能性を有する、配線プロセス全体の簡略化と見なすことができる。引用された解決策は、確立された接触部の品質に関して脆弱性を有し、前述した解決策の柔軟性は依然として疑問である。
三菱電機株式会社[日本]及び東芝三菱電機産業システム株式会社[日本]の名前で出願され、特開2012-095472公報(特許文献3)として公開された特許「電力変換装置」が、電力変換器の電気要素を積層電気回路に電気的に接続するために使用されるねじ式接続について開示している。
同様に、株式会社日立製作所[日本]の名前で出願され、特許第3550970号(特許文献4)として公開された特許「電力変換装置並びに多層積層導体と電気部品接続体」もまた、電力変換器の電気要素を積層電気回路に電気的に接続するために使用されるねじ式接続について開示している。両方の解決策、すなわち’472及び’970は、積層盤への要素の永続的なねじ接続について開示しており、これは当該技術分野において既知であり、積層電気回路層の間での相互接続の問題、及び自動化された組立て/分解の課題に対処していない。
Power Distribution Products Inc.[米国]の名前で出願され、米国特許第6002580号明細書(特許文献5)として公開された特許「CIRCUIT BREAKER POWER DISTRIBUTION PANEL」が、遮断器又は同様な要素と、分電盤内に位置する積層電気回路との、着脱可能な接続について教示している。’580において引用されている解決策は、迅速かつ確実な接続を提供するが、積層電気回路層の間での相互接続の問題、及び自動化された組立て/分解の課題に関して言及していない。
Mitsubishi Cable Industry Ltd.[日本]の名前で出願され、米国特許第8366457号明細書(特許文献6)として公開された特許「WIRING STRUCTURE AND JOINT BOX INCLUDING THE SAME」が、回路基板を形成する積層構造内で所望の導電部品との電気的接続を確立するために使用されるピンの特定の幾何学的形状について教示している。
University Jiaotong Southwest [中国]の名前で出願され、中国特許出願公開第101237102号明細書(特許文献7)として公開された特許「CASCADED POWER BUS BAR USED FOR MAGNETIC SUSPENDING TRAIN」が、導電層継承のために形成された接触部を有する高電流積層バスバーについて教示している。開示された’102のシステムは柔軟性を欠いている。
ABB Schweiz AG [スイス]の名前で出願され、欧州特許出願公開第3555980号明細書(特許文献8)として公開された特許「METHOD OF MANUFACTURING A MULTI-PHASE BUSBAR AND ARRANGEMENT FOR ARRANGEMENT FOR CARRYING OUT THE METHOD」が、上記の全ての従来技術のように、永続的な積層バスバー構造の形成について教示しているが、この場合は加えて、そのような解決策を分解することを困難にする樹脂を伴って出願されている。
引用された従来技術の文献は、形成された積層構造の自動化された組立て又は分解を手助けするキット要素、例えば分配盤及びそれに取り付けられた要素を使用することでは、積層電気回路の形成などの技術的問題を解決しない。
欧州特許第2724596号明細書 欧州特許出願公開第1296431号明細書 特開2012‐095472公報 特許第3550970号明細書 米国特許第6002580号明細書 米国特許第8366457号明細書 中国特許出願公開第101237102号明細書 欧州特許出願公開第3555980号明細書
本発明は、積層電気回路、及びそれに接続される対応する電気要素の、自動化された組立て又は分解のために使用されるキットを開示する。積層電気回路は、2枚以上の絶縁シートと、2枚の隣接する絶縁シートの各々の間に挟まれている複数のライン導体とに基づくものである。任意選択で、構造を強化するための、ライン導体の厚さに近い厚さを有する一組の絶縁スペーサが同じ層上に位置している。積層電気回路は、一旦形成されると、全体が機械的に堅く締結される。
同じ層からのライン導体の各々が、他のキット要素との電気的接触部を形成するための中央ボアを備えるラインコネクタを終端とする少なくとも1つのラインを有する。1つ以上の電気要素又は事前にソケットに挿入された任意のサードパーティ電気要素が、積層電気回路に電気的かつ機械的に接続されている。これは、それらの電気的接触部がキット要素を介して前述した積層電気回路内に位置する所望のライン導体に接続されるような形態で実施される。
開示されるキットは、下記に挙げる要素を備える:
(i)ジャンパであって、各ジャンパは、2つ以上のジャンパコネクタを備える、任意の幅のジャンパラインを有し、各ジャンパコネクタが、同じ層にわたって分配される他のキット要素との電気的接触部を形成するための中央ボアを有する、ジャンパ。
(ii)互換性を有するキットのねじを受け入れるための挿入ナットであって、各挿入ナットは、ラインコネクタ又はジャンパコネクタを受け入れるように寸法設定された接触面を有する、挿入ナット。
(iii)ステップブッシングであって、各ステップブッシングは、その接触面にてラインコネクタ又はジャンパコネクタを受け入れるように寸法設定され、自由ねじの通過のためのボアを備える、ステップブッシング。
(iv)ブッシングであって、各ブッシングは、自由ねじの通過のためのボアを有する、ブッシング。挿入ナット、ステップブッシング、及びブッシングは、同じ層において使用される場合、同じ高さである。キット要素は、それらの外面上に形成された1つ以上の回転ストッパを有し、回転ストッパは、対応する絶縁層において入れ子状になっており、キット要素の回転を防止する。
(v)ねじ付きヘッドねじであって、各ねじ付きヘッドねじは、接続ねじを受け入れるためのヘッドに形成されたねじ山を有し、接続ねじにより電気要素又はソケットがねじ付きヘッドねじに締結される、ねじ付きヘッドねじ。
(vi)円筒ヘッドねじであって、各円筒ヘッドねじは、所望の電気要素のスナップ締結具を受け入れるため締結溝を有する円筒形ヘッドを有する、円筒ヘッドねじ。ねじ付きヘッドねじシャンク又は円筒ヘッドねじシャンクの各々が、ねじを挿入ナット内に締結するためのねじ山を有し、シャンクの長さが、ナットとヘッドストッパとの間にn個(n≧1)のブッシング又はステップブッシングを受け入れるように寸法設定されている。
(vii)ねじプラグであって、各ねじプラグは、ねじプラグを挿入ナット内に締結するための少なくとも部分的にねじ付きのシャンクを有する、ねじプラグ。対応するシャンクは、ナットとねじプラグのフラットヘッドとの間にn個(n≧1)のブッシング又はステップブッシングを受け入れるように寸法設定されている。
(viii)接続ねじであって、各接続ねじは、接続ねじをねじ付きヘッドねじ内にねじ込むための少なくとも部分的にねじ付きのシャンクを有する、接続ねじ。
(ix)任意選択で、キットは、1つ以上の同じソケット又は異なるように形成されたソケットを備える。各ソケットは、サードパーティ電気要素をソケットに挿入すること及びソケットから取り出すことを容易にするように設計されている電気機械式機構を備える。また、各ソケットは、挿入されたサードパーティ電気要素が、ソケット及び電気要素を保持するように設計されたねじ付きヘッドねじを介して、係止された機械的位置を有すること、及び積層電気回路との良好な電気的接触を有することを可能にしている。
挿入ナットは、接触ボアが挿入ナット内に形成されたねじ付き円筒の外側幾何学的形状に整合する幾何学的形状を有し、接触面からナットの上部までの距離がラインコネクタ又はジャンパコネクタの厚さに応じて寸法設定されるような形態で、ラインコネクタ又はジャンパコネクタとの電気的接触を形成するように設計されている。同様に、ステップブッシングは、その接触ボアがステップブッシング内に形成されたねじ付き円筒の外側幾何学的形状に整合する幾何学的形状を有し、接触面からステップブッシングの上部までの距離がラインコネクタ又はジャンパコネクタの厚さに応じて寸法設定されるような形態で、ラインコネクタ又はジャンパコネクタとの電気的接触を形成するように設計されている。本発明の一変形例では、全てのキットのステップブッシング及び通常ブッシング、例えば無接触ブッシング、が同じ高さを有し、対応する接触ボア又はジャンパボアの幾何学的形状は、最も単純なもの、すなわち円形に選択される。
各ねじ付きヘッドねじは、ヘッドの上部に形成されたドライブを備え、ヘッドは、そのヘッドに機械加工されたねじ山を有する。ドライブは、ねじ付きヘッドねじを挿入ナットにねじ込むこと及び挿入ナットから外すことを可能にする。各円筒ヘッドねじは、ヘッドの上部に形成されたドライブを備え、ドライブは、円筒ヘッドねじを挿入ナットにねじ込むこと及び挿入ナットから外すことを可能にする。同様に、各ねじプラグは、フラットヘッドに形成されたドライブを備え、ドライブは、ねじプラグを選択された挿入ナットにねじ込むこと及び選択された挿入ナットから外すことを可能にする。
好ましい実施形態では、ソケットのケーシングは、専用のサードパーティ電気要素を収容するように寸法設定されている。ケーシングは、その上の対として分配される穴のセットを有する。ねじ穴が、ねじ穴を通して挿入された接続ねじの対を介して、積層電気回路から出現している対応するねじ付きヘッドねじにソケットが締結されることを可能にする。組立て穴が、ソケット内での電気要素の取付け/取外しの間に、要素挿入レバーを用いた上部からのツール操作を可能にする。接触部取出し穴は、要素挿入レバーが出てくるとき又は後退するときに通る穴である。作動ピンホールは、電気要素との機械的接触部において作動ピンが突出している穴である。
電気機械式機構は、作動ピン、要素挿入レバー、ピン、接触部品、及びばねから構成される。ソケットの中に電気要素を挿入すると作動ピンに係合し、作動ピンは、ばねをソケットの底部に向かって押し込み、ピン受入れ部分を介して固定された一対の要素挿入レバーを、対応するピン上で回転させる。この動作により、要素挿入レバーは、取出し穴を通して突出し、電気要素接触穴に入り、電気要素ねじで固定される。この要素挿入レバーは、弾性接触部を介して、それらの対応する接触部品に永続的に電気的に接触している。この接触部品は、ねじ付きヘッドねじに、したがって積層電気回路にも電気的に接続している。
好ましい実施形態では、キット要素(i)~(ix)は、積層電気回路の自動化された又は半自動化された組立て又は分解のために使用される。更に別の変形例では、当該技術分野において周知な方法で産業用ロボットを介して、積層電気回路の自動化された組立て又は分解が実施される。
積層電気回路に接続された電気要素、遮断器を示す。 図1に示す状況の側面図を示す。 積層電気回路及びそれに接続された遮断器の内部構造を示す。 図3に示す状況であって、遮断器のない状況を示す。 使用されるキットの部品及び内部層の接触構造を明らかにするために積層電気回路を1層ずつ取り除いたものを表す。 2つの導電ライン接続部を示し、各ラインが積層電気回路の異なる層から出現し、ステップブッシング、ねじプラグ、及び挿入ナットを介して接続されている。 同一の接続のために使用される全ての要素を分解図で示す。 2つの導電ライン接続部を示し、両方のラインが積層電気回路の同じ層から出現し、対応するジャンパを介して接続されている。 同一の接続のために使用される全ての要素を分解図で示す。 外側の電気要素が、どのようにして積層電気回路のある1つの層に位置する所望の導電ライン接続部に接続されるかを示し、この接続は、使用されるねじ付きヘッドねじ及びいくつかのブッシングにより行われる。 同一の接続のために使用される全ての要素を分解図で示す。 外側の電気要素が、どのようにして、2つの導電ライン導体に接続できるかを示し、各導電ラインは、積層電気回路の異なる層に位置し、この接続は、使用されるねじ付きヘッドねじ及びいくつかのブッシングにより行われる。 同一の接続のために使用される全ての要素を分解図で示す。 外側の電気要素が、どのようにして、積層電気回路の底部に、すなわち挿入ナットの近くに位置するいくつかの所望の導電ライン接続部に接続できるかを示す。この接続は、積層された各層において使用されるねじ付きヘッドねじ及びいくつかのブッシングにより行われる。 同一の接続のために使用される全ての要素を分解図で示す。 挿入ナットを示す。 ステップブッシングを示す。 標準ブッシングを示す。 ねじ付きヘッドねじを示す。 円筒形ヘッドねじを示す。 ねじプラグを示す。 接続ねじを示す。全てのねじが、同様に、様々な高さ(h)及び幅で形成できる。 様々な幅(w)のライン導体を、上で引用されたキット要素と互換性を有する対応するラインコネクタと共に示す。 様々な幅(w)のライン導体を、上で引用されたキット要素と互換性を有する対応するラインコネクタと共に示す。 様々な長さ(D)及び幅(w)を有することができ、上で引用されたキット要素と互換性を有する、ジャンパを示す。 円筒形ヘッドねじに締結されるのに好適な取付け端子ブロック、すなわち電気要素を示す。 取付け端子ブロックが締結されたときの斜視図を示す。 同じ状況の側面図を示す。 サードパーティ電気要素、すなわち遮断器、及びその要素を受け入れる位置にある対応するソケットを示す。 サードパーティ電気要素がソケットに挿入されたときの状況の斜視図を示す。 一旦サードパーティ電気要素が挿入されたときの、その機構が所定位置にあるソケットを示す。 ソケットに挿入されたサードパーティ電気要素の側面図を示す。 サードパーティ電気要素が取り出されたソケットの斜視図を示す。 サードパーティ電気要素が図21に示すように挿入されたときのソケットの機構の側面図を示す。 サードパーティ電気要素が図22に示すようにソケット内に存在しないときの、ソケットの機構の側面図を示す。
本発明は、積層電気回路の自動化された組立て又は分解のために使用されるキットに関する。電気回路、特に積層電気回路の自動化された組立て又は分解を実施する意図があれば、当業者は、要素標準化の必要を認識する。
キット要素
図11Aは、挿入ナット(10)を示す。好ましい実施形態では、挿入ナット(10)は、ナット(10)の底部の近くに形成された外側円筒面(15)の一部に形成された回転ストッパ(11)を有する回転本体として形成されている。好ましい実施形態では、図11Aの回転ストッパ(11)は、挿入ナット(10)の基部に垂直な矩形面として形成される。他の変形例では、2つ又は3つ以上の面が、例えば六角形ナットの形態で、円筒面上に機械加工されることができる。
ナット(10)は、接触面(13)及び停止ステップ(14)を更に備える。停止ステップ(14)は、ナット(10)が、例えば図3に示すような形態で一旦覆われると、所望の絶縁シート(100.i)内で入れ子状になることを可能にする。すなわち、対応する覆っている絶縁シート(100.i)に形成されたボアの直径は、停止ステップ(14)よりも小さく、そのボアは、接触面(13)の直径を有する。したがって、対応するねじ(40、50、60)がナット(10)に一旦ねじ込まれると、停止ステップ(14)は、覆っている絶縁シート(100.i)を通ってナット(10)が伝搬することを防止する。
一変形例では、ナット(10)は停止ステップ(14)なしで機械加工され、接触面(13)は外面(15)まで広がっている。この変形例では、対応する覆う絶縁シート(100.i)に形成されたボアの直径は、1つ以上の回転ストッパ(11)に整合するような形で機械加工された外面(15)の直径に等しい。この変形例では、ナット(10)は、上述した変形例のように異なる層を締結することはできないであろうが、絶縁シート(100.i)上に作製されるボア内にステップがなく、絶縁シート(100.i)の機械加工が容易になるであろう。
挿入ナット(10)が、組立プロセスにおいて、一旦絶縁シート(100.i)で覆われてその中にあると、挿入ナットは、停止ステップ(14)を介して、又は停止ステップ(14)が存在しない変形例のように、ナット(10)に接続された他の要素を介して、その所定場所に係止される。
1つ以上のストッパ(11)が、ねじ(40、50、60)をねじ込んでいる間のナット(10)のいかなる回転をも防止する。接触面(13)は、ライン(81、91)の端部、すなわちライン導体(80)又はジャンパ(90)の端部に形成されるコネクタ(82、92)との接触を確立するように設計されている。接触面(13)は、図13A、13B及び図14に示すコネクタ(82、92)が単に着座するステップである。接触ボア(86、96)は、内ねじ(17)を備えるねじ付き円筒(12)を受け入れるように設計されており、ねじ付き円筒の中に、互換性を持つねじ(40、50、60)が、そのねじ山を穴(16)の中に挿入することによりねじ込まれる。使用されるねじ(40、50、60)は、異なる高さを有することができ、使用されるナット(10)の内径に整合する直径を有することが、当業者には明らかである。
ナットの全ての外面も多角形の形状として機械加工できることを、当業者は直ちに認識するであろう。その意味では、コネクタ(82、93)及び対応する接触面(13)でさえ、互いに整合する多角形として機械加工できる。しかしながら、機械加工及び組立てのために最も単純な幾何学的形状は、円形の幾何学的形状である。
図11Bは、ステップブッシング(20)を示す。ステップブッシング(20)は、外側円筒面(25)の一部に形成された1つ以上の回転ストッパ(21)を有する回転本体として主に形成されている。1つ以上のストッパ(21)の役割は、先に説明した挿入ナット(10)と同じであり、同様に機械加工できる。ステップブッシング(20)は、接触面(23)を更に備える。接触面(23)の役割は、ナット(10)上に形成される接触面(13)の役割と同一である。接触ボア(86、96)は、様々なねじ(40、50、60)が妨害なく通過できるボア(26)を備える中空円筒(22)を容易に受け入れるように設計されている。前述したように、ステップブッシングの全ての外面、並びに対応するコネクタ(82、92)も、多角形の形状に機械加工できることを、当業者は直ちに認識するであろう。
図11Cは、ブッシング(30)を示す。ブッシング(30)は、円筒面(35)に形成された1つ以上の回転ストッパ(31)を有する回転本体(32)として主に形成されており、回転ストッパは先に説明した技術的な役割を有する。ブッシング(30)を横断して形成されるボア(36)は、様々なねじ(40、50、60)が妨害なくボアを通過できるように設計されている。
図12Aは、ナット(10)と互換性があるねじ山(47)を有するシャンク(41)を有するねじ付きヘッドねじ(40)を示し、このシャンク(41)は任意の高さ(h)を有する。本発明の一変形例では、ねじ(40)は、シャンク(41)とヘッドストッパ(42)とを接続する階段状ネック(43)を有する。ヘッド(44)は、ヘッドストッパ(42)の上の円筒体として形成されている。ヘッド(44)は、対応する接続ねじ(70)を受け入れることが可能な内ねじ(48)を備え、ねじ(40)をナット(10)内にねじ込むためのドライブ(45)を備える。
図12Bは、ナット(10)と互換性があるねじ山(57)を有するシャンク(51)を有する円筒形ヘッドねじ(50)を示し、このシャンク(51)は任意の高さ(h)を有する。本発明の一変形例では、ねじ(50)は、シャンク(51)とヘッドストッパ(52)とを接続する階段状ネック(53)を有する。ヘッド(54)は、ヘッドストッパ(52)の上の円筒体として形成されている。ヘッド(54)は、所望の電気要素(200)のスナップ締結具(209)と相互作用することが可能な締結溝(59)と、ねじ(50)をナット(10)内にねじ込むためのドライブ(55)とを備える。
図12Cは、任意の高さ(h)のねじ付きシャンク(61)を有するプラグねじ(60)を示し、このプラグねじは、挿入ナット(10)内にねじ込むためのねじ山(67)を有し、このシャンク(61)は任意の高さ(h)を有する。本発明の一変形例では、ねじ(60)は、シャンク(61)と、ドライブ(65)を備えるフラットヘッド(64)とを接続する階段状ネック(63)を有する。
上で引用されたねじ(40、50、60)が、階段状ネック(43、53、63)を有するように機械加工される場合、階段状ネックは、ナット(10)に機械加工された停止ステップ(14)が有するのと同じ技術的な役割を有する。すなわち、図3及び図4に示すように、対応するナット(10)内にねじが一旦ねじ込まれると、階段状ネック(43、53、63)により、ねじ(40、50、60)が、この階段状部分を用いて、対応する絶縁シート(100.i)を締結することが可能になる。上で引用されたねじ(40、50、60)が階段状ネック(43、53、63)なしで機械加工される場合、対応する覆っている絶縁シート(100.i)に形成されるボアの直径は、使用されるヘッドストッパ(42、52)又はフラットヘッド(64)の直径に等しい。この変形例では、ねじ(40、50、60)は、上述した変形例のように異なる層を締結することはできないであろうが、使用される絶縁シート(100.i)の容易な機械加工を可能にするであろう。
図12Dは、シャンク(71)に作られたねじ山(77)を有する接続ねじ(70)を示し、これは、ねじ付きヘッドねじ(40)に形成されたヘッドねじ山(48)に適合する。接続ねじ(70)は、ヘッド(74)、及びそれに形成された対応するドライブ(74)を有する。
ねじ(40、50、60)に課される唯一の寸法要件は、挿入ナット(10)に形成される内ねじ(17)であることを、当業者は直ちに認識するであろう。他の全ての寸法は任意であり、様々な絶縁シートでの使用における必要性に応じて選択できる。
図14は、ジャンパ(90)を示し、このジャンパはそのコネクタ(92)の2つのボア(96)を有して形成されている。このコネクタ(92)は、任意の長さ(D)のジャンパライン(91)で接続されている。当業者は、存在するコネクタ(92)の長さ(D)、幅(W)及び数に関する設計を直ちに推定するであろう。ジャンパ(90)は、同一線上に、又は他の任意の簡便な幾何学的形状、例えばジグザグ状に分配された、3つ以上のコネクタ(92)を備えることができる。ジャンパ(90)の厚さは、使用されるキット要素及び他の技術的な必要性に依存する。
図13A及び図13Bは、様々な、すなわち様々な幅(w)を有するライン導体(80)と、対応するライン(81)の端部に形成されたその端部コネクタ(82)とを示す。そのような端部、すなわちコネクタ(82)は、積層された各層内において様々なトポロジ及び手法の導体(80)から作製される複雑なメッシュのための入力/出力を形成する。各コネクタ(82)は、ナット(10)及びステップブッシング(20)上にそれぞれ形成される中空円筒(12、22)の上に適合する接触ボア(86)を備える。ライン導体(80)及び対応する要素(81、82)は、互換性を有するキットの要素(10、20、30、40、50、60、70)を構成しない。
上で引用されたキットの要素(10、20、30、40、50、60、70、90)及び対応するライン導体(80)の全てが、好ましくは、良好な電気的及び熱的特性を有する金属、例えばアルミニウム、銅、及びそれらの合金から形成される。更なる一変形例では、ナット(10)は、必要に応じて絶縁材料から形成でき、そのような選択は、そのようなナット(10)が使用される絶縁シートの全体的な絶縁特性を確実に改善するであろうことが想定される。
積層電気回路の形成
積層電気回路の良好な実施例を図1~図5に示す。電気キャビネットにおいて使用される積層電気回路(100)は、通常、2枚以上の絶縁シート(101.i)(i=1、2、… n)から構成される。一般に、この絶縁シートは、同じ厚さ又は異なる厚さであり得る。絶縁シート(101.i)の数は、回路の複雑さ、使用されるフェーズの数などに依存する。一般に、絶縁シート(101.i)は、良好な絶縁特性を有するPCB(プリント回路基板)を製造する関連技術において一般的な材料で作製されている。当業者であれば、熱的要件に応じて、適切な絶縁材料を選択するであろう。その上に既に置かれたライン導体を有して製造される標準的な低電流及び低電圧のPCBとは対照的に、電気キャビネットについては、特別なライン導体(80)のメッシュが設計されて、絶縁シート(101.i、101.i+1)の間に挟まれる。このような解決策の例は、本明細書において従来技術にて引用された欧州特許第2724596号明細書に見出すことができる。ライン導体(80)が絶縁シート(100.i)上に均一に分配されていない場合、場合によってはライン導体(80)の周りに、ライン導体(80)の厚さに近い厚さの一組の絶縁スペーサを分配して、積層電気回路層をより固く小型に形成することが必要である使用されるライン導体(80)の厚さは、主に、使用される導体、すなわちCu又はAlを横切って流れると推定される最大電流と、当該技術分野において周知である満足すべき熱放散要件とに依存する。
実際には、自動化された組立ては、初期層、すなわち、使用される全てのライン導体(80)メッシュの寸法を超える寸法を有する絶縁シート(100.1)から始まる。その絶縁シート上に、挿入ナット(10)などの底部キット要素が配置される。次いで、ナット(10)を入れ子状にするように設計された空間を有する、適切に調整された絶縁シート(100.2)(図4及び図5を参照)が、第1の絶縁シート(100.1)の上に直接配置される。全ての挿入ナット(10)は、ナットが絶縁シート(100.2)内に一旦埋め込まれるとナットの回転を防止する回転ストッパ(11)を備える。次いで、ライン導体(80)の第1の層が、必要に応じて、任意選択で周りに分配された絶縁スペーサを伴って、絶縁シート(100.2)上に配置される。ライン導体(80)のいくつかが、後述する方法で挿入ナット(10)に接続される。次いで、次の適切に調整された絶縁シート(100.3)が置かれる。一変形例では、絶縁シート(100.3)はボア及びネストを有する。ボアはステップブッシング(20)又はブッシング(30)を受け入れるように設計されている一方で、ネストは挿入ナット(10)を受け入れるように設計されている。ナット(10)が停止ステップ(14)を有するこの変形例では、ボア及びネストは同じではない。ねじ(40、50、60)をねじ込んでいる間に、挿入ナット(10)が絶縁シート内で一旦入れ子状になると、ネストは、ナット(10)を覆っている絶縁シート(100.i)をナットが通ることを防止する。挿入ナット(10)が停止ステップ(14)なしで形成される、本発明の別の変形例では、絶縁シート(100.i)に形成されるボア及びネストは等しい。各ボア/ネストは、対応する要素(10、20、30)がその場で回転することを防止するための回転ストッパ(11、21、31)を受け入れるための部分を有する。
必要に応じて、積層構造(100)の接続点において、すなわち対応するボア(82)の近くで、様々なライン(81)を互いに絶縁するために、絶縁紙又は他の簡便な材料から形成される絶縁膜をどのように使用するべきかが、当業者には明らかである。この絶縁は、引用された積層構造の自動化された又は半自動化された組立ての前に提供されることになっている。
次いで、再び、ライン導体(80)の第2の層が絶縁シート(100.3)上に配置され、そこで、ライン導体(80)のうちのいくつかが、後述する方法で、挿入ナット(10)又はステップブッシング(20)に接続される。
上で説明したものと同じ方法で、この構造は成長し、適切に調整された新しい絶縁シート(100.i、100.i+1、…)が追加され、並びに対応するライン導体(80)が2つの層のそれぞれの間に挟まれ、任意選択で絶縁スペーサが使用される。所望の積層電気回路が形成される場合、それは、全ての層を係止することが可能な、締結具のセットにより、好ましくは外側ねじ又は弾性リボンにより、機械的に堅く締結される。
積層電気回路の自動化された組立て又は分解のために使用されるキットの要素が、本発明の焦点である。キット要素は、自動化された又は半自動化された組立て又は分解により積層電気回路を形成する際に、当業者が遭遇するであろう更なる技術的問題を解決するものであり、以下を含む:
A.同じ層に属する対応するライン導体(80)が相互に接続される方法、B.対応するライン導体(80)が異なる層に属する場合に相互に接続される方法、C.対応するライン導体(80)が、積層電気回路上に直接取り付けられた標準電気要素(200)に接続される方法、及び、D.対応するライン導体(80)が、サードパーティ電気要素を受け入れることが可能な、積層電気回路上に取り付けられたソケット(400)に接続される方法。
その意味では、キットの全ての要素の役割を理解するために、より近い実施例を見ることが有益である。
A.同じ層の接続
図7及び図7Aは、同じ層からの2つのライン導体(80)が接続されなければならない状況を示し、この層は底部層、すなわち絶縁層(100.2)ではない。この状況は、図3の中央部分において観察することが可能である。互いに近くにある2つの挿入ナット(10)が、2つの挿入ナット(10)のセットを受け入れる/覆うように事前に適切に調整された絶縁層(100.3)内で、他の要素と一緒に入れ子状になっている。次いで、ライン導体(80)のメッシュが層(100.3)上に配置され、そこで、2つのライン導体(80)は、挿入ナット(10)上に形成された接触面(13)に適合する接触ボア(86)を備えるそれらのコネクタ(82)を有する(図7)。次いで、必要に応じて、他の接続部が同じ層上に形成される。引き続き、新しい絶縁層(100.4)が配置される。この層(100.4)は、とりわけ、事前に置かれた挿入ナット(10)の正確に真上の位置に、ステップブッシング(20)及び対応するストッパ(21)を受け入れるためのボアを有して形成される。ステップブッシング(20)の上では、ジャンパ(90)は、その接触ボア(96)が接触面(23)上にあるように着座する形態で配置される。最後に、絶縁層(100.5)が配置され、絶縁層(100.5)、ジャンパ(90)、ブッシング(20)、ライン導体(80)の端部に形成されたラインコネクタ(82)、の全体にわたって突出している2つのプラグねじ(60)が、最終的にナット(10)の中にねじ込まれる。そのような方法で、ライン導体(80)同士の同層接続が確立される。図4で見えるように、ねじ階段状ネック(63)が、ねじプラグ(60)を、事前に絶縁層(100.5)上に準備されたネスト内に係止する。
同様に、他のねじ(40、50、60)、すなわち、それらのねじネック(43、53、63)が、対応する絶縁層内で入れ子状になることが可能である。ねじ(40、50、60)が、所望の挿入ナット(10)に一旦ねじ込まれると、対応するナット(10)の停止ステップ(14)を、ねじネック(43、53、63)に向かって押し付けることにより、積層構造(100)が補強される(図3及び図4)。
上述したことは、停止ステップ(14)のない変形例におけるナット(10)と、対応する階段状ネック(43、53、63)のないねじ(40、50、60)とを使用することにより、同様に良好に実行できる。この変形例では、停止ステップ(14)、その間の層/要素、及び階段状ネック(43、53、63)の間の内側補強が不在であることを考慮すると、積層構造(100)の外側締結具は、より注意深く適用されるべきである。
B.異なる層の接続
図6及び図6Aは、異なる層からの2つのライン導体(80)が接続されなければならない状況を示す。同じ状況は、図4における積層構造(100)内の最も外側の左の位置に示される。層構造は、上記のAで説明したものと同じである。ここでも、挿入ナット(10)が絶縁層(100.2)内で入れ子状になっており、対応するライン導体(80)メッシュがそこに配置されている。ラインコネクタ(82)を有する、より広いライン導体(80)が、挿入ナット(10)上に形成された接触面(13)上に置かれている。次いで、必要に応じて、他の接続部が同じ層上に形成される。次いで、適切に調整された新しい絶縁層(101.3)が配置され、絶縁層(101.3)に既に形成されているボア内のラインコネクタ(82)上にブッシング(20)が位置決めされる。続いて、新しい対応するライン導体(80)メッシュがそこに配置され、そのラインコネクタ(82)のうちの1つがステップブッシング(20)上に形成された接触面(23)上に置かれる。次いで、新しい層(101.4)が、ねじ(60)を受け入れるように適切に調整されたネストと共に配置される。最後に、ねじ(60)は、層(101.4)、上部ラインコネクタ(82)、層(101.3)内に位置するブッシング(20)、底部に置かれたラインコネクタ(82)から突出し、ナット(10)にねじ込まれ、層(101.2)内で入れ子状になる。
上述したことは、停止ステップ(14)のない変形例におけるナット(10)と、対応する階段状ネック(43、53、63)のないねじ(40、50、60)とを使用することにより、同様に良好に実行できる。
A.及びB.に記載されているシステムは、普遍的に使用できる。ジャンパ(90)のセットは同一であり得るが、実際は、いくつかの長さ(D)及び幅(w)のジャンパ(図14を参照)を様々な必要性に対して使用できることが明らかである。更には、より多くのブッシング(20)を積層することにより、3層又は更には4層の異なる層の接続、すなわち3層以上の層上に配置されたライン導体(80)間の接続を確立することが可能になる。
C.専用の電気要素の接続
電気要素(200)接続は、より複雑である。図1及び図3は、一旦形成された、専用の電気要素(200)が積層構造(100)に接続されている一変形例を示す。第1に、遮断器などの電気要素(200)は、開示されたキットと協働するように設計されていなければならない。したがって、各電気要素(200)は、2つ以上の電気的接触部(207)を有し、電気的接触部は、電気的接触部(207)の上に形成されたねじ穴(202)を介して、これら接触部にアクセス可能な形態で位置している。前述したねじ穴(202)は、特別に設計された接続ねじ(70)が穴(202)を通して挿入されて、電気的接触部(207)を、前述した目的のために設計されたねじ付きヘッドねじ(40)に締結することを可能にする。接続ねじシャンク(71)に機械加工されたねじ山(77)は、いかなるねじ付きヘッドねじ(40)のヘッド(44)に機械加工されたねじ山(47)とも協働するように設計されている。基本的に、接続ねじ(70)とねじ付きヘッドねじ(40)とのねじ接続は、図10又は図10Aに示すように、単にねじを回すことにより単純に組立て及び分解が可能な、良好な電気的かつ機械的な接続を保証する。
より重要なことは、ねじ付きヘッドねじ(40)が、1層以上の絶縁層(101.i)上に配置された1つ以上のライン導体(80)と相互作用する方法である。図8に示す実施例は、積層電気回路(100)の上面から3層下方に位置する1つのライン導体(80)だけに接続されたねじ付きヘッドねじ(40)を示し、これにいくつかの電気要素(200)を取り付けることができる。同じ構造の分解図を図8Aに示す。層構造、並びに停止表面(14)及び階段状ネック(43、53、63)あり又はなしの1つ以上の変形例におけるナットへのねじの締結は、上記のA.及びB.セクションにて既に説明されている。これにより、ライン導体(80)が、絶縁層(101.3)において、図3に示すように最も右側の位置に位置する挿入ナット(10)に取り付けられることが重要である。ナット(10)上に位置決めされた2つのブッシング(30)を重ねて、一方が絶縁層(101.4)において、他方が絶縁層(101.5)において使用される。同様に、2つのライン導体(80)を有するケースが図9及び図9Aに示される。その実施例では、上記A及びBから学んだ、ステップブッシング(20)及びライン導体(80)を用いた既に説明された要領が活用されて、この構造に追加のライン導体(80)接続が加えられ、この構造はねじ付きヘッドねじ(40)を介して底部挿入ナット(10)に締め付けられる。
各ねじ付きヘッドねじシャンク(41)が、挿入ナット(10)へ締結されるためのねじ山を有すること、及び、ねじ付きヘッドねじシャンク(41)が、ナット(10)とヘッドストッパ(42)との間にn個(n≧1)のブッシング(20、30)を受け入れるように寸法設定された長さを有することを、当業者は直ちに認識するであろう。したがって、本発明を実施する際に、その高さ(h)だけが異なる1つ以上の異なるねじ付きヘッドねじ(40)が使用されなければならない。その意味では、対応するヘッドストッパ(42)と使用されるナット(10)との間に、2つのブッシング(30)が使用される図8Aに示すねじ付きヘッドねじ(40)と、3つのブッシング(30)が使用される図10Aに示すものとを比較することが有益である。
専用の電気要素(200)を既に開示された積層構造(100)に接続するために、他の締結変形例を同様に使用できる。本発明の更に別の変形例では、図12Aに示すねじ付きヘッドねじ(40)を使用する代わりに、図12Bに示す円筒形ヘッドねじ(50)が使用される。前述したねじ(40、50)の間の違いは、それらのヘッドの構造にある。円筒形ヘッドねじ(50)は、積層構造(100)中での接続能力に関して、既に言及したねじ付きヘッドねじ(40)と同じ特徴を有する。しかしながら、円筒形ヘッドねじ(50)が要素(200)と相互作用する形態は完全に異なる。円筒形ヘッドねじ(50)は、締結溝(59)を備える円筒形ヘッド(54)を有する。この締結溝(59)は、例えば図15~図17のセットで示すように、電気要素(200)内に形成されるスナップ締結具(209)と相互作用するように設計されている。取付け端子ブロック(200)は、ばね機構(210)で駆動されるスナップ締結具(209)から構成される機構を有する(図17)。一変形例では、スナップ締結具(209)は、要素(200)から部分的に引き出すことができ、それにより、対応する円筒形ヘッドねじ(50)の円筒形ヘッド(54)が要素(200)内で突出することが可能になる。スナップ締結具が解除されると、ばねはスナップ締結具を引き込み、スナップ締結具(209)は、その締結溝(59)に円筒形ヘッド(54)を係止する。そのようにして、要素(200)、すなわち、本発明によるキットと協働するように設計された取付け端子ブロック(200)は、積層電気回路(100)に機械的に固定され電気的に接続される。
D.非標準的な電気要素の接続
セクションCで説明したように、特別に設計された電気要素(200)を、ねじ付きヘッドねじ(40)を介して又は円筒形ヘッドねじ(50)を介して締結することが重要な欠陥を有することを、当業者は直ちに認識するであろう。このようなシステムは閉じたシステムであり、専用の、このシステムのために特別に設計された電気要素(200)のみがこのシステムと互換性を有している。実際には、これは、予備部品の出所が制限されること、及びこのシステムは、有すべき程度の汎用性を有しないことを意味する。その問題点を克服するために、一種の汎用ソケット(400)が設計され、ソケットは、1つの側面において積層電気回路(100)と相互作用して、インターフェースとして、標準化されたサードパーティ電気要素(300)を電気回路(100)に接続する(図18~図24を参照)。
ソケット(400)が積層電気回路(100)に接続される方法を、図21~図24に示す。前述したセクションで説明したように、最初に、一対のねじ付きヘッドねじ(40)が積層電気回路(100)に取り付けられる。次いで、ソケット(400)本体の下部に形成された穴(407)を通して挿入された一対の接続ねじ(70)がソケット(400)を積層電気回路(100)に電気的かつ機械的に締結する。
ソケット(400)は、サードパーティ電気要素(300)を受け入れるように開発された電気機械式機構を有する。簡略化のため、本明細書では、U字形ソケットを用いる変形例について説明する。しかしながら、専用のサードパーティ電気要素(300)を支えることができるソケット(400)の他の変形例が可能である。
この機構は、一対の作動ピン(410)、要素挿入レバー(420)、ピン(430)、接触部品(440)、及びばね(450)から構成されている。要素(300)を挿入する前の状況が、図22及び図24に示される。作動ピン(410)は、ソケット(400)の内部にある一対の作動ピンホール(401)を通してU型形ソケット(400)のケーシングから外に突出する。各作動ピン(410)は、ばね(450)により付勢され、このばね(450)はまた、対応する要素挿入レバー(420)を押し付けて、U字形ケーシング内に隠す(図22及び図24)。この要素挿入レバー(420)は、ピン(430)に枢動可能に取り付けられ、図24に示す位置から図23に示す位置へのレバー(420)の回転を可能にする。要素挿入レバー(420)は、ソケット(400)内部の接触部取出し穴(404)を通って突出することも可能である(図22)。
ソケット(400)の中に電気要素(300)を挿入すると作動ピン(410)が係合し、作動ピン(410)はばね(450)をソケット(400)の底部に向かって押す。この動作が、ピン受入れ部分(423)を介して固定された一対の要素挿入レバー(420)を、対応するピン(430)上で回転させ、要素挿入レバー(420)を取出し穴(404)通して突出させる。電気要素(300)がソケット(400)内に正しく挿入されると、要素挿入レバー(420)は、要素(300)の対応する接触穴(320)に入る。要素挿入レバー(420)が一旦、所望の穴に入ると、標準的な電気要素ねじを介して電気的接触が確立される。電気要素ねじは、通常は要素(300)の上部に位置決めされるねじ穴(302)を介してアクセスされ、レバー(420)を要素(300)内に締結する。そのようにして、要素挿入レバー(420)は、サードパーティ電気要素(300)との優れた電気的接触を有する。反対側では、すなわちソケット(400)内では、要素挿入レバー(420)は、対応する接触部品(440)に永続的に弾性的かつ電気的に接触している。すなわち、各弾性接触部(444)は、図24で見えるように、その一方の側部が、対応する要素挿入レバー(420)に接続され、その他方の側部が、前述した接触部品(440)に接続される。各接触部品(440)は、接続ねじ(70)を使用して、対応するねじ付きヘッドねじ(40)に、したがって積層電気回路(100)にも更に固定される。
U字形ケーシングの上部の上に形成される一対の穴(402)は2つの目的を有する。第1の目的は、要素(300)の挿入中に、必要に応じて、要素挿入レバー(420)を接触穴(320)に向かって押し付けることを手助けすることである。より重要な第2の目的は、分解が失敗した場合に、穴(402)が保守用の穴として機能することである。すなわち、長年の間に、ばね(450)が弱くなる場合があり、ソケット(400)から要素(300)を外すことにより、要素挿入レバー(420)がU字形ケーシングの中に戻らなくなる可能性がある。この理由で、電気機械式機構のこのような仮定的な故障時に役立つように、一対の穴(402)が設計されている。
本発明の産業的用途は明らかである。本発明は、好ましくは、類似の目的のために特別に設計された産業用ロボットを使用して、積層電気回路、及びそれに接続される対応する電気要素の、自動化された組立て又は分解のために使用されるキットを開示する。その使用のためには、使用要素の高いレベルの統一が必要であり、本発明は、高いレベルの柔軟性及び信頼性を伴う、依然としてサードパーティ要素を組み込むことが可能な閉鎖システムを開示する。
10 挿入ナット
11 回転ストッパ
12 ねじ付き円筒
13 接触面
14 停止ステップ
15 外面
16 ボア
17 ねじ山
20 ステップブッシング
21 回転ストッパ
22 円筒
23 接触面
25 外面
26 ボア
30 ブッシング
31 回転ストッパ
32 円筒
35 外面
36 ボア
40 ねじ付きヘッドねじ
41 シャンク
42 ヘッドストッパ
43 ネック
44 ヘッド
45 ドライブ
47 ねじ山
48 ヘッドねじ山
50 円筒形ヘッドねじ
51 シャンク
52 ヘッドストッパ
53 ネック
54 円筒形ヘッド
55 ドライブ
57 ねじ山
59 締結溝
60 スクリュープラグ
61 シャンク
63 ネック
64 フラットヘッド
65 ドライブ
67 ねじ山
70 接続ねじ
71 シャンク
74 ヘッド
75 ドライブ
77 ねじ山
80 ライン導体
81 ライン
82 コネクタ
86 接触ボア
90 ジャンパ
91 ジャンパライン
92 コネクタ
96 接触ボア
100 積層構造
101.i 絶縁シート、i=1、2、3、…
200 電気要素
202 ねじ穴
207 電気接触部
209 スナップ締結具
210 ばね
300 サードパーティ電気要素
302 ねじ穴
320 接触穴
400 ソケット
401 作動ピンホール
402 アセンブリ穴
404 接触部取出し穴
407 ねじ穴
410 作動ピン
420 要素挿入レバー
423 ピン受入れ部分
430 ピン
440 接触部品
444 弾性接触部
450 ばね

Claims (10)

  1. 積層電気回路(100)及び前記積層電気回路(100)に接続される対応する電気要素(200、300)の自動化された組立て又は分解に使用されるキットであって、
    前記積層電気回路(100)は、2枚以上の絶縁シート(100.i)(i=1、…n)と、2枚の隣接する絶縁シート(100.i、100.i+1)の各々の間に挟まれている複数のライン導体(80)と、任意選択で、構造を強化するための、同じ層上に位置する前記ライン導体(80)の厚さに近い厚さを有する一組の絶縁スペーサと、に基づくものであり、前記積層電気回路(100)が一旦形成されると、前記積層電気回路の全体が機械的に堅く締結され、
    各ライン導体(80)は、他のキット要素との電気的接触を形成するための中央ボア(86)を有するラインコネクタ(82)を備える少なくとも1つのライン(81)を有し、
    1つ以上の電気要素(200)又は事前にソケット(400)内に挿入された任意選択のサードパーティ電気要素(300)が、それらの電気的接触部が前記キット要素を介して前記積層電気回路(100)内の所望の前記ライン導体(80)に接続されるような形態で、前記積層電気回路(100)に電気的かつ機械的に接続し、
    前記キットは、以下の要素、すなわち、
    ジャンパ(90)であって、各ジャンパ(90)は、2つ以上のジャンパコネクタ(92)を備える、任意の幅のジャンパライン(91)を有し、前記ジャンパコネクタの各々が、同じ層にわたって分配される他のキット要素(10、20)との電気的接触を形成するための中央ボア(96)を有する、ジャンパ(90)と、
    互換性を有するキットのねじ(40、50、60)を受け入れるための挿入ナット(10)であって、各挿入ナット(10)は、ラインコネクタ(82)又はジャンパコネクタ(92)を受け入れるように寸法設定された接触面(13)を有する、挿入ナット(10)と、
    ステップブッシング(20)であって、各ステップブッシング(20)は、その接触面(23)においてラインコネクタ(82)又はジャンパコネクタ(92)を受け入れるように寸法設定され、自由ねじ(40、50、60)の通過のためのボア(26)を有する、ステップブッシング(20)と、
    ブッシング(30)であって、各ブッシング(30)は、自由ねじ(40、50、60)の通過のためのボア(36)を有し、
    そして、挿入ナット(10)、ステップブッシング(20)、及びブッシング(30)は、同じ絶縁層(100.i)において使用される場合、同じ高さであり、それらの各外面(15、25、35)上に形成された1つ以上のその回転ストッパ(11、21、31)を有し、前記回転ストッパ(11、21、31)は、対応する前記絶縁層(100.i)内で入れ子状になっており、前記挿入ナット(10)、ステップブッシング(20)、及びブッシング(30)の回転を防止し、
    ねじ付きヘッドねじ(40)であって、各ねじ付きヘッドねじ(40)は、接続ねじ(70)を受け入れるためのヘッド(44)に形成されたねじ山(47)を有し、前記接続ねじ(70)により電気要素(200)又はソケット(400)が前記ねじ付きヘッドねじに締結される、ねじ付きヘッドねじ(40)と、
    円筒ヘッドねじ(50)であって、各円筒ヘッドねじ(50)は、電気要素(200)のスナップ締結具(209)を受け入れるための締結溝(59)を有する円筒形ヘッド(54)を有し、
    そして、前記ねじ付きヘッドねじのシャンク(41)又は前記円筒ヘッドねじのシャンク(51)の各々が、前記ねじ(40、50)を前記挿入ナット(10)内に締結するためのねじ山(47、57)を有し、前記シャンク(41、51)の長さが、前記ナット(10)と前記ねじ(40、50)のヘッドストッパ(42、52)との間にn個(n≧1)のブッシング(20、30)を受け入れる長さであり、
    ねじプラグ(60)であって、各ねじプラグ(60)は、前記ねじプラグ(60)を前記挿入ナット(10)内に締結するための少なくとも部分的にねじ付きのシャンク(61)を有し、前記シャンク(61)は、前記ナット(10)とフラットヘッド(64)との間にn個(n≧1)のブッシング(20、30)を受け入れるように寸法設定されている、ねじプラグ(60)と、
    接続ねじ(70)であって、各接続ねじ(70)は、前記接続ねじ(70)を前記ねじ付きヘッドねじ(40)内にねじ込むための少なくとも部分的にねじ付きのシャンク(71)を有する、接続ねじ(70)と、
    任意選択で、電気機械式機構を有する1つ以上のソケット(400)であって、前記電気機械式機構は、サードパーティ電気要素(300)を前記ソケット(400)に挿入すること及び前記ソケット(400)から取り出すことを容易にするように設計されており、各ソケット(400)は、前記電気要素(300)が、前記ソケット(400)及び前記電気要素(300)を保持するねじ付きヘッドねじ(40)を介して、係止された機械的位置を有すること、及び前記積層電気回路(100)との良好な電気的接触を有すること、を可能にしている、1つ以上のソケット(400)と、を備える
    ことを特徴とするキット。
  2. 前記挿入ナット(10)は、前記接触ボア(86、96)が前記挿入ナット(10)内に形成された前記ねじ付き円筒(12)の外側幾何学的形状に整合する幾何学的形状を有し、前記接触面(13)から前記ナット(10)の上部までの距離が前記ラインコネクタ(82)又は前記ジャンパコネクタ(92)の厚さに応じて寸法設定されるような形態で、前記ラインコネクタ(82)又は前記ジャンパコネクタ(92)との電気的接触を形成している
    請求項1に記載のキット。
  3. 前記ステップブッシング(20)は、前記接触ボア(86、96)が前記ステップブッシング(20)内に形成された円筒(22)の外側幾何学的形状に整合する幾何学的形状を有し、前記接触面(23)から前記ステップブッシング(20)の上部までの距離が前記ラインコネクタ(82)又は前記ジャンパコネクタ(92)の厚さに応じて寸法設定されるような形態で、前記ラインコネクタ(82)又は前記ジャンパコネクタ(92)との電気的接触を形成している
    請求項1に記載のキット。
  4. 全てのステップブッシング(20)及びブッシング(30)が同じ高さを有し、各接触ボア(86、96)が円形の幾何学的形状を有する
    請求項2または3に記載のキット。
  5. 各ねじ付きヘッドねじ(40)は、前記ヘッド(44)の上部に形成されたドライブ(45)を備え、前記ヘッド(44)は、前記ヘッド(44)において機械加工されたねじ山(47)を有し、前記ドライブ(45)は、前記ねじ付きヘッドねじ(40)を前記挿入ナット(10)にねじ込むこと及び前記挿入ナット(10)から外すことを可能にする
    請求項1に記載のキット。
  6. 各円筒ヘッドねじ(50)は、前記ヘッド(54)の上部に形成されたドライブ(55)を備え、前記ドライブ(55)は、前記円筒ヘッドねじ(50)を前記挿入ナット(10)にねじ込むこと及び前記挿入ナット(10)から外すことを可能にする
    請求項1に記載のキット。
  7. 各ねじプラグ(60)は、前記フラットヘッド(64)に形成されたドライブ(65)を備え、前記ドライブ(65)は、前記ねじプラグ(60)を前記挿入ナット(10)にねじ込むこと及び前記挿入ナット(10)から外すことを可能にする
    請求項1に記載のキット。
  8. 各ソケット(400)のケーシングが、専用のサードパーティ電気要素(300)を受け入れるように寸法設定され、
    前記ケーシングは、前記ケーシング上に対で分配された穴(401、402、404、407)のセットを備え、前記穴は、
    ねじ穴(407)であって、前記ねじ穴(407)を通して挿入された接続ねじ(70)の対を介して、前記積層電気回路(100)から出現している対応するねじ付きヘッドねじ(40)に前記ソケット(400)が締結されることを可能にする、ねじ穴(407)、
    前記ソケット(400)内での前記電気要素(300)の取付け/取外しの間に、要素挿入レバー(420)を用いた上部からのツール操作を可能にする組立て穴(402)、
    前記要素挿入レバー(420)が取り出されるとき又は後退されるときに通る接触部取出し穴(404)、及び
    前記電気要素(300)との機械的接触部において作動ピン(410)が突出している作動ピンホール(401)、であり、
    前記電気機械式機構は、作動ピン(410)、要素挿入レバー(420)、ピン(430)、接触部品(440)、及びばね(450)から構成され、
    前記ソケット(400)内に前記電気要素(300)を挿入すると前記作動ピン(410)に係合し、前記作動ピン(410)は、ばね(450)を前記ソケット(400)の底部に向かって押し込み、ピン受入れ部分(423)を介して固定された一対の要素挿入レバー(420)を、前記対応するピン(430)上で回転させ、前記要素挿入レバー(420)を取出し穴(404)を通して突出させ、電気要素接触穴(320)に入れて、前記電気要素ねじで固定させ、
    各要素挿入レバー(420)は、弾性接触部(444)を介して、前記対応する接触部品(440)に永続的に電気的に接触しており、前記接触部品は、前記接続ねじ(70)を使用して、前記対応するねじ付きヘッドねじ(40)に、したがって前記積層電気回路(100)に電気的に接続している
    請求項1に記載のキット。
  9. 前記積層電気回路(100)の自動化された又は半自動化された組立て又は分解のための
    請求項1ないし8のいずれかに記載のキットの使用。
  10. 前記積層電気回路の自動化された組立て又は分解が産業用ロボットにより実施される
    請求項9に記載のキットの使用。
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