WO2014083703A1

WO2014083703A1 - 電線接続構造

Info

Publication number: WO2014083703A1
Application number: PCT/JP2012/081194
Authority: WO
Inventors: 哲佳下川
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2014-06-05

Abstract

　屈曲部を境にして短片部（２０２）と短片部（２０２）よりも長い長片部（２０３）とが形成されるように折り曲げられ、ねじ（４０１）を挿入するための孔（２０４，２０５）が形成された金具（２０１）と、溝（３０２）と、溝（３０２）に隣接して形成され、溝（３０２）と同じ方向に開口したねじ穴（３０４）と、金具（２０１）が載置される金具固定部（３０３）とを有する溝付き端子台（３０１）と、ねじ穴（３０４）にねじ止め可能なねじ（４０１）とを備え、金具（２０１）は、屈曲部（２０６）が溝（３０２）と反対側に位置するようにして短片部（２０２）が金具固定部（３０３）に載せられ、電線（１０ａ）の端部は、金具（２０１）と金具固定部（３０３）との間に、電線（２０ａ）の端部は溝（３０２）に挿入され、短片部（２０２）及び長片部（２０３）の各々の孔（２０４，２０５）を通してねじ（４０１）をねじ穴（３０４）にねじ止めする。

Description

電線接続構造

　本発明は、加工形状によらず電線同士を電気的に接続可能な電線接続構造に関する。

　電線同士を電気的に接続する方法の一つとして端子台を用いる方法がある。端子台を用いて電線同士を電気的に接続する場合、下記の二つの手法のどちらかがとられていた。

　一つは、端子台の形状に合わせて電線を加工し、ねじを端子台にかしめる（ねじ止めする）ことによって固定する手法（以下、第１の手法という。）である。第１の手法では、電線の加工形状を変更する手間をかけることで、用意された端子台を用いての接続を実現する。この場合には、一つのねじを端子台にかしめるだけで電線同士の電気的な接続が可能になることが多いため、一般的にはこちらの手法がとられる。なお、本明細書での「加工形状」は、基本的には電線の端部に装着されている端子の形状を意味するが、端子が装着されていない状態（裸線）を意味する場合も含む。

　第１の手法は、電線の加工形状を変更するために、電線の加工端を切断する作業、電線の被覆を剥がす作業、及び電線に端子を圧着する作業の三つ（電線の加工形状を裸線にする場合は前の二つ）を行う必要があり、作業の手間がかかる。

　もう一つは、電線の加工形状に合わせた端子台を利用し、ねじを端子台にかしめることによって固定する手法（以下、第２の手法という。）である。第２の手法では、加工形状が異なる２本の電線を電気的に接続する場合には、各電線の加工形状の組み合わせに合わせた端子台を用いる。各電線は、別々のねじを端子台にかしめることで電気的に接続する。

　第２の手法は、電線との接触状態が最良となる端子台を電線の加工形状に応じて用意する必要がある。すなわち、各電線の加工形状の組み合わせに合う端子台形状を備えた端子台を用意する必要がある。しかし、電線の加工形状に応じた端子台形状の組み合わせは多岐にのぼるため、所望の組み合わせを実現した端子台が入手できない場合がある。また、電線の加工形状に対して接触状態が最良となる端子台を用意できた場合であっても、下記の二つの問題が生じる。

　問題の一つは、専用の端子台形状の組み合わせであるため、第１の手法と比較して、端子台の設置に２倍程度のスペースが必要となることである。例えば、丸端子と棒端子とを接続する端子台を実装するには、丸端子用の端子台と棒端子用の端子台とを合わせたスペースに匹敵するスペースが必要となる。もう一つの問題は、端子台形状を組み合わせるだけであり、電線をそれぞれ別々のねじで端子台にかしめるため、１系統の接続につきねじを二つかしめる必要があり工数が増加することである。例えば、加工形状が丸端子の電線と加工形状が棒端子の電線とを第２の手法で電気的に接続する場合、加工形状が丸端子の電線と加工形状が棒端子の電線とを別々のねじで端子台にかしめる必要がある。

　特許文献１には、平面部と平面部に対して鈍角な傾斜面部とを形成した端子台を用い、同じく平面部と傾斜面部とを形成した端子座金をねじで端子台に締め付けることにより、平面部同士の間又は傾斜面部同士との間に外部接続端子を挟み込む構造が開示されている。また、特許文献２には、加工形状が丸端子（又はＹ端子）の電線と加工形状がファストン端子の電線とを一つのねじで固定する接続端子が開示されている。

実開昭５９－２６８７５号公報実開昭６１－１６６３７５号公報

　しかしながら、特許文献１に開示される発明は、加工形状がファストン端子の電線を接続する場合には用いることができない。また、外部接続端子が径の大きい棒端子である場合は、端子台と端子座金との間に外部接続端子を挿入できない可能性がある。したがって、特許文献１に開示される発明を用いる場合でも、加工形状がファストン端子の電線を電気的に接続する場合や径が太い棒端子が装着された電線を電気的に接続する場合には、上記第１の手法をとらざるを得ない。

　また、特許文献２に開示される発明は、加工形状が板端子の電線を電気的に接続することはできないし、ファストン端子同士を電気的に接続することもできない。したがって、特許文献２の接続端子を用いる場合でも、対応しない加工形状の電線を電気的に接続する場合には、上記第１の手法をとらざるを得ない。

　このように、任意の加工形状の電線同士を、加工形状を変更する手間をかけなくても、一つのねじをかしめるだけで電気的に接続できる構造の実現が望まれていた。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、任意の加工形状の電線同士を、加工形状を変更する手間をかけなくても電気的に接続可能な電線接続構造を得ることを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１の電線と第２の電線とを電気的に接続する電線接続構造であって、屈曲部を境にして短片部と短片部よりも長い長片部とが形成されるように折り曲げられ、短片部及び長片部の各々に、ねじを挿入するための孔が形成された金具と、溝と、溝に隣接して形成され、溝と同じ方向に開口したねじ穴と、金具が載置される金具固定部とを有する端子台と、ねじ穴にねじ止め可能なねじとを備え、金具は、屈曲部が溝と反対側に位置するようにして短片部が金具固定部に載せられ、第１及び第２の電線の各々の端部は、金具と金具固定部との間と、溝とのいずれかに挿入され、短片部及び長片部の各々の孔を通してねじ穴にねじをねじ止めし、短片部と長片部とが重なるように金具を変形させることを特徴とする。

　本発明にかかる電線接続構造は、任意の加工形状の電線同士を、加工形状を変更する手間をかけなくても電気的に接続できるという効果を奏する。

図１は、本発明にかかる電線接続構造の実施の形態の構成を示す図である。図２Ａは、金具の変形の仕方を示す図である。図２Ｂは、金具の変形の仕方を示す図である。図３Ａは、溝付き端子台の接点部分における電線接続構造の断面図である。図３Ｂは、溝付き端子台の接点部分における電線接続構造の断面図である。図４は、丸端子と板端子とを固定した状態を示す電線接続構造の断面図である。図５は、二つの丸端子を固定した状態を示す電線接続構造の断面図である。図６は、二つの板端子を固定した状態を示す電線接続構造の上面図である。図７は、端子の平坦な側を向かい合わせて太さの異なる二つの板端子を固定した状態を示す電線接続構造の断面図である。

　以下に、本発明にかかる電線接続構造の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
　図１は、本発明にかかる電線接続構造の実施の形態の構成を示す図である。電線接続構造は、溝付き端子台３０１、金具２０１及びねじ４０１を有する。溝付き端子台３０１は、電線同士を接続する構造を１系統以上（図１ではＡ部、Ｂ部、Ｃ部及びＤ部の４系統）備えている。各系統に対応して溝３０２、金具固定部３０３及びねじ穴３０４が形成されている。ねじ穴３０４は、溝３０２に隣接して形成されており、溝３０２と同じ方向に開口している。金具２０１は、板状の金属を鋭角に折り曲げることにより屈曲部２０６を境にして短片部２０２及び長片部２０３が形成されており、無負荷状態では側面視で略Ｖ字形状となっている。短片部２０２及び長片部２０３の各々には、ねじ４０１を挿入するための孔２０４，２０５が形成されている。短片部２０２の孔２０４は、ねじ４０１の軸部４０２の径よりも大きく形成されている。一方、長片部２０３の孔２０５は、ねじ４０１の軸部４０２の径よりも大きく、かつ、頭部４０３の径よりも小さく形成されている。なお、長片部２０３は、短片部２０２よりも長くなっている。

　Ａ部における接続対象の電線（第１及び第２の電線）は電線１０ａ及び電線２０ａである。電線１０ａの端部に装着された丸端子１０１ａは、金具２０１と金具固定部３０３との間に挿入され、電線２０ａの端部に装着された板端子１０２ａは、溝３０２に挿入される。Ｂ部における接続対象の電線（第１及び第２の電線）は電線１０ｂ及び電線２０ｂである。電線１０ｂの端部に装着された丸端子１０１ｂは、金具２０１と金具固定部３０３との間に挿入されており、電線２０ｂの端部に装着された板端子１０２ｂは、溝３０２に挿入されている。Ｃ部における接続対象の電線（第１及び第２の電線）は電線１０ｃ及び電線１０ｄである。電線１０ｃの端部に装着された丸端子１０１ｃ及び電線１０ｄの端部に装着された丸端子１０１ｄは、金具２０１と金具固定部３０３との間に挿入されている。Ｄ部における接続対象の電線（第１及び第２の電線）は電線２０ｃ及び電線２０ｄである。電線２０ｃの端部に装着された板端子１０２ｃ及び電線２０ｄの端部に装着された板端子１０２ｄは、溝３０２に挿入されている。

　図２Ａ、図２Ｂは、金具の変形の仕方を示す図であり、図２Ａはねじ４０１をかしめる（ねじ穴３０４にねじ止めする）前の状態を示し、図２Ｂはねじ４０１をかしめた後の状態を示す。図３は、溝付き端子台の接点部分における電線接続構造の断面図であり、図３Ａはねじ４０１をかしめる前の状態を示し、図３Ｂはねじ４０１をかしめた後の状態を示す。金具２０１は、屈曲部２０６（短片部２０２と長片部２０３との境界部分）が溝３０２と反対側となり、かつ、短片部２０２を金具固定部３０３に向けて溝付き端子台３０１の上に搭載される。この状態で孔２０５，２０４を通してドライバー５０１（図１参照）などの工具でねじ４０１をかしめると、ねじ４０１の頭部４０３によって長片部２０３が金具固定部３０３側に押され、金具２０１は短片部２０２と長片部２０３とがなす角度θが小さくなるように変形する。すなわち、金具２０１は、短片部２０２と長片部２０３とが重なるように変形する。また、金具２０１と金具固定部３０３との間隔も小さくなる。

　ここで、長片部２０３の長さ（屈曲部２０６とその反対側の端２０７との間の距離）をＬとし、短片部２０２と長片部２０３とがなす角度θがα度から０度となるまでねじ４０１をかしめたとすると、長片部２０３の屈曲部２０６とは反対側の端２０７の横方向の位置は、ねじ４０１をかしめる前後で、屈曲部２０６から遠ざかる方向にＬ（１－ｃｏｓα）変化する。すなわち、ねじ４０１をかしめることにより、金具２０１の横幅が増加し、溝３０２の幅は狭くなる。このため、ねじ４０１をかしめた後の溝３０２の幅よりも太い端子を溝３０２内に挿入しておくと、溝３０２に挿入した端子は溝３０２の側壁３０５と長片部２０３とに挟み込まれる。すなわち、ねじ４０１のかしめによる力を金具２０１がかしめ方向と垂直方向に変換し、溝３０２に挿入された端子を側壁３０５に押さえ付ける。溝３０２に挿入された端子は、長片部２０３と溝３０２の側壁３０５に挟み込まれることによって、金具２０１と導通する。

　また、金具２０１と金具固定部３０３との間に端子を挿入しておくと、ねじ４０１をかしめた際に、金具固定部３０３と短片部２０２とに挟み込まれ、金具２０１と導通する。

　溝３０２に挿入した端子と、金具固定部３０３の上に配置した端子との双方が金具２０１と導通することにより、溝３０２に挿入した端子と金具固定部３０３の上に配置した端子とは電気的に接続される。

　なお、接続対象の電線に装着される可能性のある端子のうち最も太いものよりも、溝３０２の幅を広くしておくことで、端子の大きさによらず溝３０２に挿入可能となる。

　一例として、図１のＢ部のように丸端子と板端子とを電気的に接続する場合について説明する。図４は、丸端子と板端子とを固定した状態を示す電線接続構造の断面図である。丸端子１０１ｂは、短片部２０２と金具固定部３０３との間に、丸端子１０１ｂの孔１００ｂが孔２０４に重なるようにして配置される。板端子１０２ｂは、側壁３０５に沿うように溝３０２に挿入される。孔２０５，２０４を通してねじ４０１をかしめることにより、丸端子１０１ｂは短片部２０２によってねじ４０１の締め付け方向と平行に金具固定部３０３に押し付けられている。これにより、丸端子１０１ｂは、ねじ４０１をかしめる方向に対して垂直な状態で溝付き端子台３０１に固定されている。また、ねじ４０１をかしめることによって、板端子１０２ｂは金具２０１でねじ４０１の締め付け方向と垂直に溝３０２の側壁３０５に押し付けられている。これにより、板端子１０２ｂは、ねじ４０１をかしめる方向に対して平行な状態で溝付き端子台３０１に固定されている。ねじ４０１がかしめられた状態では、丸端子１０１ｂと板端子１０２ｂとは、金具２０１を通じて導通している。

　別の一例として、図１のＣ部のように丸端子同士を電気的に接続する場合について説明する。図５は、二つの丸端子を固定した状態を示す電線接続構造の断面図である。丸端子１０１ｃ，１０１ｄは、短片部２０２と金具固定部３０３との間に、丸端子１０１ｃの孔１００ｃ、及び丸端子１０１ｄの孔１００ｄが孔２０４に重なるようにして配置される。孔２０５、２０４を通してねじ４０１をかしめることによって、丸端子１０１ｃ，１０１ｄは金具２０１でねじ４０１の締め付け方向と平行に金具固定部３０３に押し付けられている。この状態では、丸端子１０１ｃと丸端子１０１ｄとが直に接したまま固定されることにより、丸端子１０１ｃと丸端子１０１ｄとが導通している。丸端子１０１ｃ，１０１ｄはねじ４０１の頭部４０３と直に接しないため、金具２０１を介在させずにねじ４０１を丸端子１０１ｃ，１０１ｄに直接挿入してねじ４０１をねじ穴３０４にねじ止めする場合と比較して座面保護や緩み止めの効果が得られる。

　さらに別の一例として、図１のＤ部のように板端子同士を電気的に接続する場合について説明する。図６は、二つの板端子を固定した状態を示す電線接続構造の上面図である。板端子１０２ｃ，１０２ｄは、側壁３０５に沿うように溝３０２に挿入される。ねじ４０１をかしめることによって、板端子１０２ｃ，１０２ｄは金具２０１でねじ４０１の締め付け方向と垂直に側壁３０５に押し付けられている。このため、板端子１０２ｃと板端子１０２ｄとは、金具２０１を通じて導通している。

　なお、太さが異なる板端子同士を電気的に接続する場合やファストン端子同士を接続する場合には、平坦な側を向かい合わせるように端子を重ねて溝３０２に挿入しても良い。図７は、端子の平坦な側を向かい合わせて太さの異なる二つの板端子を固定した状態を示す電線接続構造の断面図である。太さの異なる板端子１０２ｃ，１０２ｄを重ねて溝３０２に挿入し、金具２０１で側壁３０５に押し付けているため、板端子１０２ｃ，１０２ｄが直に接し、導通している。

　電線の加工形状が丸端子や板端子である場合について具体例をあげたが、Ｙ端子は、丸端子１０１ａ～１０１ｄと同様に、ねじ４０１をかしめる方向に対して垂直な状態で溝付き端子台３０１に固定すればよい。また、棒端子、ファストン端子は、板端子１０２ａ～１０２ｄと同様に、ねじ４０１をかしめる方向に対して平行な状態で溝付き端子台３０１に固定すればよい。裸線の場合は、丸端子１０１ａ～１０１ｄと同様に、ねじ４０１をかしめる方向に対して垂直な状態で溝付き端子台３０１に固定するか、板端子１０２ａ～１０２ｄと同様に、ねじ４０１をかしめる方向に対して平行な状態で溝付き端子台３０１に固定するかを、線の太さに応じて選択すればよい。すなわち、ねじ４０１をかしめた後の溝３０２の幅よりも太い裸線は金具２０１と側壁３０５とで挟んで溝付き端子台３０１に固定し、ねじ４０１をかしめた後の溝３０２の幅よりも細い裸線は、金具２０１と金具固定部３０３とで挟んで溝付き端子台３０１に固定すればよい。

　また、上記の具体例では２本の電線を電気的に接続する場合であるが、３本以上の電線を電気的に接続することも可能である。すなわち、第１の電線や第２の電線は、複数本であってもよい。

　溝付き端子台３０１と金具２０１とによる電線の固定は、特定の加工形状に特化していないため、上記の例で挙げた組み合わせとは異なる組み合わせの加工形状の電線同士を電気的に接続可能である。したがって、溝付き端子台３０１は、異なる加工形状の電線に対応することができ、複数の端子台形状を設ける場合と比較して、端子台の設置スペースを低減できる。

　また、特定の端子用の端子台形状を組み合わせた端子台の場合は、１系統の電線同士を電気的に接続するために、ねじを二つかしめる必要があるのに対し、本実施の形態の電線接続構造では、ねじを一つかしめるだけで電線同士の電気的な接続が可能である。電線の接続に用いるねじは１系統につき一つであることにより、端子台の小型化が可能である。

　このように、本実施の形態にかかる電線接続構造は、溝付き端子台と側面視略Ｖ字形状の金具とを組み合わせて用いることで、裸線、丸端子、Ｙ端子、棒端子、板端子、ファストン端子のどの組み合わせにも対応できるため、異なる加工形状の電線同士を電気的に接続する際に、電線の加工形状を変更する必要が無くなる。すなわち、従来はそれぞれ専用の端子台形状を利用する必要があった棒端子、板端子、ファストン端子を、金具と溝とによって固定できる。また、接続する電線の加工形状の組み合わせに応じて異なる端子台を用意する必要がないため、端子台を探す手間が不要となる。

　以上のように、本発明にかかる電線接続構造は、任意の加工形状の電線同士を、加工形状を変更する手間をかけなくても電気的に接続できる点で有用である。

　１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ　電線、１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，２０４，２０５　孔、１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ　丸端子、１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ　板端子、２０１　金具、２０２　短片部、２０３　長片部、２０６　屈曲部、２０７　端、３０１　溝付き端子台、３０２　溝、３０３　金具固定部、３０４　ねじ穴、３０５　側壁、４０１　ねじ、４０２　軸部、４０３　頭部、５０１　ドライバー。

Claims

　第１の電線と第２の電線とを電気的に接続する電線接続構造であって、
　屈曲部を境にして短片部と該短片部よりも長い長片部とが形成されるように折り曲げられ、前記短片部及び前記長片部の各々に、ねじを挿入するための孔が形成された金具と、
　溝と、該溝に隣接して形成され、前記溝と同じ方向に開口したねじ穴と、前記金具が載置される金具固定部とを有する端子台と、
　前記ねじ穴にねじ止め可能な前記ねじとを備え、
　前記金具は、前記屈曲部が前記溝と反対側に位置するようにして前記短片部が前記金具固定部に載せられ、
　前記第１及び前記第２の電線の各々の端部は、前記金具と前記金具固定部との間と、前記溝とのいずれかに挿入され、
　前記短片部及び前記長片部の各々の前記孔を通して前記ねじを前記ねじ穴にねじ止めし、前記短片部と前記長片部とが重なるように前記金具を変形させることを特徴とする電線接続構造。
　前記第１の電線の端部を前記金具と前記金具固定部との間に挿入し、前記第２の電線の端部を前記溝に挿入し、前記第１の電線と前記第２の電線とを、前記金具を通じて電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の電線接続構造。
　前記第１の電線の端部及び前記第２の電線の端部を前記金具と前記金具固定部との間に挿入し、前記第１の電線の端部と前記第２の電線の端部とを直に接触させて電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の電線接続構造。
　前記第１の電線の端部及び前記第２の電線の端部を前記溝の長手方向に並べて前記溝に挿入し、前記第１の電線と前記第２の電線とを、前記金具を通じて電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の電線接続構造。
　前記第１の電線の端部及び前記第２の電線の端部を前記溝の幅方向に重ねて前記溝に挿入し、前記第１の電線と前記第２の電線とを直に接触させて電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の電線接続構造。
　前記溝は、前記第１及び第２の電線に装着される最も太い端子よりも幅広であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電線接続構造。