JP2011187167A - 薄板積層導体用接続端子、薄板積層導体用接続構造及び薄板積層導体用接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄板積層導体を容易に且つ確実に機器に接続することができる薄板積層導体用接続端子を提供する。
【解決手段】薄板積層導体用接続構造１は、バスダクト１０と、バスダクト１０にバスダクト用接続部１５を介して接続される筐体２０と、筐体２０内に配置され、バスダクト１０に収容された導体１２が接続される導体用接続端子３０とを備える。導体用接続端子３０は、導体部１４が挿入される穴部３５が設けられ該穴部に挿入される導体部１４を圧着して固定する固定部３３と、該固定部を被接続導体２３に電気的に接続する接続部３１とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、薄板積層導体用接続端子、薄板積層導体用接続構造及び薄板積層導体用接続方法に関し、特に、薄板積層導体と配電盤やトランス等との接続部に用いられる薄板積層導体用接続端子、薄板積層導体用接続構造及び薄板積層導体用接続方法に関する。

従来、バスダクトを配電盤等に接続する場合には、バスダクトの端末に取り付けられたブスバーと配電盤内に設けられたバスダクト接続用の導体とを接続している。また、バスダクト同士を接続する場合には、２つのバスダクトの導体に夫々オス型・メス型に成形する曲げ加工を施して互いの導体を直接接続するか、２つのバスダクトの端末に夫々ブスバーを取り付け、互いのブスバー同士を直接又は他の導体を介して接続している（例えば、特許文献１及び２参照）。

ところで、バスダクトの導体は、通常、厚さ６〜１０ｍｍ、幅１５〜３００ｍｍ、長さ３〜６ｍ程度の長尺状の厚板で構成されており、可撓性を有していないが、Ｚ字型やＬ字型に布設されるバスダクトのうち導体の一部分が可撓性を有するものがある（例えば、特許文献２参照）。今後、バスダクトの布設作業を容易にするため、或いは布設場所の多様化に対応するために、可撓性を有する部分を更に拡大することが考えられる。

バスダクトの導体に可撓性を付与するための構成として、長尺状の薄板が複数枚積層された薄板積層導体が考えられるが、この場合、薄板積層導体を配電盤等に接続することが必要となる。

特開２００６−１２１８６６号公報 特開２００２−２３３０３９号公報 特開２００６−１４９１３３号公報

従来の厚板のバスダクトを使用する際には、導体に対して予め曲げ加工を施したりバスダクトの端末に予めブスバーを取り付けて、現場で接続作業を行っている。しかしながら、可撓性が付与された導体を使用する場合、布設場所の多様化により、現場での端末加工が要求されることがある。このとき、端末にブスバーを取り付ける際に現場での孔あけ加工等が必要となり、その作業が煩雑であるという問題がある。また、導体に対してオス型・メス型に成形する曲げ加工を施す場合、曲げ加工は非常に短い距離で曲げ加工を行なうため、薄板積層導体を有するバスダクトでは、外側に位置する薄板と内側に位置する薄板との間にずれが生じる。この結果、薄板積層導体の端面を揃えるための切断加工が必要になり、その作業が煩雑である。この問題を解消するべく、予めメッキ処理や孔あけ加工が施された厚板のブスバーを薄板積層導体に溶接する方法も考えられるが、布設場所での溶接作業に制約がある場合が多く、本方法は現場での接続作業に適していない。

本発明の目的は、薄板積層導体を容易に且つ確実に機器に接続することができる薄板積層導体用接続端子、薄板積層導体用接続構造及び薄板積層導体用接続方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る薄板積層導体用端子は、積層された複数の薄板導体が挿入される穴部が設けられ、前記穴部に挿入された前記複数の薄板導体を圧着して固定する固定部と、前記固定部を被接続導体に電気的に接続する接続部とを備えることを特徴とする。

また、前記穴部は、前記固定部の厚み方向に複数段設けられる。

また、前記穴部は、前記固定部の幅方向に複数個設けられる。

さらに、前記固定部は、前記接続部と一体的に成形される。

さらに、薄板積層導体用端子は、厚板部と薄板部とを含んで構成される段付形状を有する板状導体からなり、前記厚板部が前記固定部で構成され、前記薄板部が前記接続部で構成されることを特徴とする。

また、前記穴部の断面形状は、扁平な矩形又は扁平な楕円である。

上記目的を達成するために、本発明に係る薄板積層導体用接続構造は、積層された複数の薄板導体と、前記複数の薄板導体が接続される導体用接続端子とを備え、前記導体用接続端子は、前記複数の薄板導体が挿入される穴部が設けられ前記穴部に挿入された前記複数の薄板導体を圧着して固定する固定部と、前記固定部を被接続導体に電気的に接続する接続部とを備えることを特徴とする。

また、薄板積層導体用接続構造は、導体収容部に接続される筐体を更に備え、前記導体用接続端子は前記筐体内に収容される。

また、前記複数の薄板導体と前記導体用接続端子との間にコンパウンドが介在する。

上記目的を達成するために、本発明に係る薄板積層導体用接続方法は、積層された複数の薄板導体を被接続導体に接続する薄板積層導体用接続方法であって、前記複数の薄板導体を、前記導体用接続端子に設けられた穴部に挿入し、前記穴部に前記複数の薄板導体を挿入した状態で前記導体用接続端子を押圧し、前記複数の薄板導体を前記導体用接続端子に圧着して固定し、前記導体用接続端子を被接続導体に電気的に接続することを特徴とする。

また、上記薄板積層導体用接続方法において、前記複数の薄板導体の外表面にコンパウンドを塗布し、前記コンパウンドが塗布された前記複数の薄板導体を前記穴部に挿入する。

本発明に係る薄板積層導体用接続端子及び薄板積層導体用接続構造によれば、積層された複数の薄板導体が挿入される穴部が固定部に設けられ、穴部に挿入された複数の薄板導体が固定部にて圧着して固定される。そして、固定部が被接続導体に電気的に接続される。これにより、薄板積層導体を容易に且つ確実に機器に接続することができる。

また、本発明に係る薄板積層導体用接続方法によれば、積層された複数の薄板導体を、導体用接続端子に設けられた穴部に挿入する。そして、穴部に複数の薄板導体を挿入した状態で導体用接続端子を押圧し、複数の薄板導体を導体用接続端子に圧着して固定し、さらに、導体用接続端子を、筐体の外部から導入される被接続導体に電気的に接続する。これにより、薄板積層導体を容易に且つ確実に機器に接続することができる。

本発明の実施の形態に係る薄板積層導体用接続構造を概略的に示す平面図である。 図１の薄板積層導体用接続構造を概略的に示す側面図である。 図１における導体用接続端子を示す図であり、（ａ）は構成を示す斜視図、（ｂ）は導体部が導体用接続端子に固定された状態を示す斜視図である。 図３（ａ）及び（ｂ）における固定部の構成を示す図であり、（ａ）は固定部３３の寸法の一例、（ｂ）は固定部３３が押圧された状態の断面図を示す。 図１におけるバスダクトの変形例を示す図である。 図５におけるバスダクトの導体部が導体用接続端子に接続された状態を示す図である。 図３の導体用接続端子の変形例を示す斜視図である。 図７の導体用接続端子に導体部が接続された状態を示す図であり、（ａ）は図３における導体部が接続された状態、（ｂ）は図６における導体部が接続された状態を夫々示す。 図３の導体用接続端子の他の変形例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る薄板積層導体用接続構造を概略的に示す平面図であり、図２は、図１の薄板積層導体用接続構造を概略的に示す側面図である。

図１及び図２において、薄板積層導体用接続構造１は、バスダクト１０と、バスダクト１０にバスダクト用接続部１５を介して接続される筐体２０と、筐体２０内に配置され、バスダクト１０を構成する後述の導体部１４が接続される導体用接続端子（薄板積層導体用端子）３０とを備える。

バスダクト１０は、ハウジング（導体収容部）１１と、ハウジング１１に収容された導体１２とを有している。ハウジング１１は、固定ボルト１６によりバスダクト用接続部１５に固定されている。導体１２は、三相（Ｒ，Ｓ，Ｔ相）に対応する並列した３つの導体で構成されており、筐体２０内で３枚の導体が互いに間隔を空けて延出している。各導体は、絶縁被覆１３と、露出した状態にて後述する穴部に挿入される導体部１４とを有する。

筐体２０は、筐体本体２１と、バスダクト用接続部１５を筐体本体２１に固定する固定ボルト２２とを有する。

上記三相の導体１２の導体部１４は、それぞれ積層された複数の薄板導体（以下、「複数の薄板導体」、又は単に「導体部」という）で構成されており、１枚の薄板導体は、例えば幅１５０ｍｍ、厚さ０．５〜２．０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．０ｍｍ以下であり、銅、アルミニウム等の金属により成形されている。好ましくは、導体部１４の各々は、厚さ１．０ｍｍの薄板導体が２枚以上１０枚以下、更に好ましくは、２枚以上３枚以下で構成されている。

図３は、図１における導体用接続端子３０を示す図であり、（ａ）は導体用接続端子３０の構成を示す斜視図、（ｂ）は導体部１４が導体用接続端子３０に固定された状態を示す斜視図である。

図３（ａ）に示すように、導体用接続端子３０は、導体部１４が挿入される穴部３５が設けられ該穴部に挿入される導体部１４を圧着して固定する固定部３３と、該固定部を被接続導体２３に電気的に接続する接続部３１とを備える。導体用接続端子３０は、厚板部と薄板部とを含んで構成される段付形状を有する板状導体からなり、厚板部が固定部３３で構成され、薄板部が接続部３１で構成されている。本実施の形態では、固定部３３は接続部３１と一体的に成形されており、例えば銅、アルミニウム等の金属により成形されている。

穴部３５は、固定部３３の側面３４に設けられており、導体部１４を挿入する方向に直行する断面の形状は扁平な矩形である。これにより、導体部１４を挿入することが容易となり、作業性が向上する。穴部３５の奥行は、導体部１４と良好な電気的接続を実現する接触面積を確保することが可能な寸法に設計されており、例えば５０〜１００ｍｍである。

固定部３３は、その主面が外部から押圧されたときに、塑性変形により導体部１４を穴部３５に固定する。すなわち、固定部３３における穴部３５周辺の肉厚は、穴部３５に挿入された複数の薄板導体を塑性変形によって固定部３３に圧着することが可能な寸法に設計されており、例えば３〜５ｍｍである。

接続部３１には長孔３２が所定間隔で形成されており、本実施の形態では、６つの長孔が２個×３個の配置で形成されている。接続部３１の厚さは、バスダクト１０の許容電流に適した寸法に設計されており、例えば６〜１６ｍｍである。接続部３１は、長孔３２及び被接続導体２３に設けられた不図示の孔を介して、固定ボルト、ワッシャ及び固定ナットで構成される接合部材２４により被接続導体２３に接合される。

図４は、図３（ａ）及び（ｂ）における固定部３３の構成を示す図であり、（ａ）は固定部３３の寸法の一例、（ｂ）は固定部３３が押圧された状態の断面図を示す。

図４（ａ）に示すように、固定部３３は、外法Ａ，Ｂが夫々１６５ｍｍ、１６ｍｍであり、内法ａ，ｂが夫々１５５ｍｍ、７．０ｍｍである。このとき、穴部３５周辺の肉厚は、４．５ｍｍ、５．０ｍｍである。固定部３３が上記寸法に設計される場合、穴部３５には、例えば厚さ１ｍｍの薄板導体が６枚挿入される。

導体部１４が導体用接続端子３０に固定された状態では、固定部３３の主面上に略矩形の凹部３６が形成されている（図３（ｂ）及び図４（ｂ））。この凹部３６は、例えば、圧着工具等の雌側の圧着ダイスに導体用接続端子３０を載置した状態で、雄側の突起部で固定部３３の主面を押圧することにより形成される。穴部３５の幅及び奥行と同寸法の突起部を有する圧着工具を用いる場合には、一回のかしめ操作にて導体部１４が導体用接続端子３０に圧着されるが、通常の圧着工具を用いて複数回のかしめ操作にて導体部１４が導体用接続端子３０に圧着されてもよい。このいわゆるかしめ圧着により、導体部１４の主面全体が固定部３３の主面に圧接され、導体部１４が導体用接続端子３０に強固に固定される。これにより、引張強度を向上することができ、また、穴部３５への水の進入を防止することができる。

次に、導体用接続端子３０を用いて実行される薄板積層導体用接続方法を説明する。

先ず、バスダクト１０の端部にバスダクト用接続部１５を取り付け、導体１２における各導体の絶縁被覆１３を剥いで、複数の薄板導体（導体部１４）を露出させる。このとき、複数の薄板導体がアルミニウムで形成されている場合には、被膜除去用コンパウンドを各薄板導体の表面に塗布し、その後、複数の薄板導体を積層する。このとき、隣接した２つの薄板導体の間にコンパウンドが介在している。これにより、各薄板導体の表面に形成される酸化皮膜を除去し良好に通電することができる。

次に、複数の薄板導体を導体用接続端子３０の穴部３５に挿入する。そして、穴部３５に複数の薄板導体を挿入した状態で圧着工具にて導体用接続端子３０を押圧し、複数の薄板導体を導体用接続端子３０にかしめ圧着して固定する。このとき、上記塗布処理により、導体部１４及び導体用接続端子３０の間、具体的には導体部１４と導体用接続端子３０の圧接面にコンパウンドが介在する。これにより、圧接面に形成される酸化皮膜を除去し良好に通電することができる。

その後、被接続導体の主面を接続部３１の主面に当接させ、接合部材２４により接続部３１を被接続導体２３に接合する。これにより、導体用接続端子３０が被接続導体２３に電気的に接続される。被接続導体２３が、例えば配電盤やトランス等の機器に接続された端子である場合は、機器端子に設けられた孔の寸法に適合した長孔を接続部３１に事前に形成し、現場にて複数の薄板導体の長さを調整した後、接続部３１を被接続導体２３に接合する。これにより、トランス等の振動が発生する機器にバスダクトを接続する場合にも、導体部１４自体が可撓性を有するため、可撓性を有する別の端子を介して接続する必要がない。

上記接合処理を施した後、固定ボルト２２によりバスダクト用接続部１５を筐体本体２１に固定する。これにより、導体部１４、導体用接続端子３０及び被接続導体２３が筐体本体２１内に収容される。

上述したように、本実施の形態によれば、導体部１４が挿入される穴部３５が固定部３３に設けられ、穴部３５に挿入された導体部１４が固定部３３にて圧着して固定される。そして、接続部３１が被接続導体２３に電気的に接続される。これにより、導体部１４、すなわち薄板積層導体を容易に且つ確実に機器に接続することができる。

図５は、図１におけるバスダクト１０の変形例を示す図であり、図６は、図５におけるバスダクトの導体部が導体用接続端子３０に接続された状態を示す図である。

図５に示すように、バスダクト５０は、並列した３枚の導体部で構成される第１導体５１と、第１導体５１を収容する第１導体収容部５４と、並列した３枚の導体部で構成される第２導体５２と、第２導体５２を収容する第２導体収容部５５と、第１及び第２導体収容部５４，５５を連結するハウジング５３とを有する。バスダクト５０は、各相に対応する２つの導体部を有しており、大容量のバスダクトとして使用される。第１導体５１は、絶縁被覆５６と、絶縁被覆５６に被覆され、端部が筐体２０内に導入される導体部５７とを有する。同様にして、第２導体５２は、絶縁被覆５８と、該絶縁被覆に被覆され、端部が筐体２０内に導入される導体部５９とを有する。

バスダクト５０の接続の際には、図６に示すように、導体部５７，５９が穴部３５に挿入された状態にて固定部３３の主面が押圧され、固定部３３の主面上に凹部３６が形成される。これにより、導体部５７，５９の主面全体が固定部３３の主面に圧接され、導体部５７，５９が導体用接続端子３０に固定される。この場合、同相の複数の導体部を１つの導体用接続端子で接続するため、同相短絡を容易に行うことができ、負荷のバランスを取ることができる。

図７は、図３の導体用接続端子３０の変形例を示す斜視図であり、図８は、図７の導体用接続端子７０に導体部が接続された状態を示す図であり、（ａ）は図３における導体部１４が接続された状態、（ｂ）は図６における導体部５７，５９が接続された状態を夫々示す。図７の導体用接続端子は、その構成が図３の導体用接続端子と基本的に同じであり、同一の構成要素には同一の番号を付して重複した説明を省略し、以下に異なる部分を説明する。

図７及び図８（ａ）において、導体用接続端子７０は、導体部１４ａ，１４ｂが挿入される穴部７５，７６が設けられ該穴部に挿入される導体部１４ａ，１４ｂを圧着して固定する固定部７３を備える。穴部７５，７６は、固定部７３の側面７４に並設されており、その各断面形状は扁平な矩形である。導体部１４を構成する複数の薄板導体の枚数が多い場合には、導体部１４を導体部１４ａと導体部１４ｂに分けて、導体部１４ａ，１４ｂを夫々穴部７５，７６に挿入して圧着する。導体部１４ａ，１４ｂが導体用接続端子７０に固定された状態では、固定部７３の主面上に略矩形の凹部７７が形成されている。これにより、導体部１４を導体用接続端子に確実に圧着固定することができる。

また、図６における導体部５７，５９が接続される場合には、導体部５７を導体部５７ａと導体部５７ｂに分けて、導体部５７ａ，５７ｂを夫々穴部７５，７６に挿入して圧着する。また、導体部５９を導体部５９ａと導体部５９ｂに分けて、導体部５９ａ，５９ｂを夫々穴部７５，７６に挿入して圧着する（図８（ｂ））。これにより、大容量のバスダクトの接続の際に、導体部５７，５９を導体用接続端子７０に確実に圧着固定することができる。

図９は、図３の導体用接続端子３０の他の変形例を示す斜視図である。

図９において、導体用接続端子９０は、導体部５７ａ，５７ｂ，５９ａ，５９ｂが挿入される穴部９５，９６，９７，９８が設けられ該穴部に挿入される導体部５７ａ，５７ｂ，５９ａ，５９ｂを圧着して固定する固定部９３を備える。穴部９５，９６，９７，９８は、固定部９３の側面９４に設けられており、その各断面形状は扁平な矩形である。これにより、大容量のバスダクトの接続の際に、導体部５７ａ，５７ｂ，５９ａ，５９ｂを導体用接続端子７０に確実に圧着固定することができ、加えて穴部９５，９６，９７，９８への水の進入を防止することができる。尚、導体用接続端子９０では、固定部９３の側面９４に４個の穴部が２段×２列の配置で設けられているが、これに限るものではなく、２段×３列、３段×２列、３段×３列等の他の配置で穴部が複数設けられてもよい。また、穴部は、固定部９３の厚み方向に複数段設けられてもよいし、固定部９３の幅方向に複数個設けられてもよい。

本実施の形態では、穴部３５の断面形状は扁平な矩形であるが、これに限るものではなく、扁平な楕円でもよい。また、穴部３５は、挿入される導体部１４が挿入可能な開口面積を有していれば如何なる断面形状を有していてもよい。

また、本実施の形態では、複数の薄板導体がアルミニウムで形成されている場合に、被膜除去用コンパウンドを各薄板導体の表面に塗布するが、これに限るものではない。複数の薄板導体を積層して導体部１４を形成した後、導体部１４の外表面にコンパウンドを塗布してもよい。これにより、塗布処理を簡便にしつつ、導体部１４と導体用接続端子３０との圧接面に形成される酸化皮膜を除去し良好に通電することができる。

なお、本実施の形態では、導体用接続端子３０を用いてバスダクト１０を接続する構造を説明したが、導体１２は可撓性を有するため、本導体１２を従来ケーブルが用いられている箇所に適用し、その接続部分に本接続構造を用いることもできる。

１ 薄板積層導体用接続構造
１０ バスダクト
１２ 導体
１４ 導体部
１５ バスダクト用接続部
２０ 筐体
２３ 被接続導体
３０ 導体用接続端子
３１ 接続部
３３ 固定部
３５ 穴部

Claims (11)

1. 積層された複数の薄板導体が挿入される穴部が設けられ、前記穴部に挿入された前記複数の薄板導体を圧着して固定する固定部と、
   前記固定部を被接続導体に電気的に接続する接続部とを備えることを特徴とする薄板積層導体用端子。
2. 前記穴部は、前記固定部の厚み方向に複数段設けられることを特徴とする請求項１記載の薄板積層導体用端子。
3. 前記穴部は、前記固定部の幅方向に複数個設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の薄板積層導体用端子。
4. 前記固定部が前記接続部と一体的に成形されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の薄板積層導体用端子。
5. 厚板部と薄板部とを含んで構成される段付形状を有する板状導体からなり、前記厚板部が前記固定部で構成され、前記薄板部が前記接続部で構成されることを特徴とする請求項４記載の薄板積層導体用端子。
6. 前記穴部の前記薄板導体の挿入方向に直行する断面の形状は、扁平な矩形又は扁平な楕円であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の薄板積層導体用端子。
7. 積層された複数の薄板導体と、
   前記複数の薄板導体が接続される導体用接続端子とを備え、
   前記導体用接続端子は、前記複数の薄板導体が挿入される穴部が設けられ前記穴部に挿入された前記複数の薄板導体を圧着して固定する固定部と、前記固定部を被接続導体に電気的に接続する接続部とを備えることを特徴とする薄板積層導体用接続構造。
8. 導体収容部に接続される筐体を更に備え、
   前記導体用接続端子は前記筐体内に収容されることを特徴とする請求項７記載の薄板積層導体用接続構造。
9. 前記複数の薄板導体と前記導体用接続端子との間にコンパウンドが介在することを特徴とする請求項７記載の薄板積層導体用接続構造。
10. 積層された複数の薄板導体を被接続導体に接続する薄板積層導体用接続方法であって、
    複数の薄板導体を、前記導体用接続端子に設けられた穴部に挿入し、
    前記穴部に前記複数の薄板導体を挿入した状態で前記導体用接続端子を押圧し、前記複数の薄板導体を前記導体用接続端子に圧着して固定し、
    前記導体用接続端子を被接続導体に電気的に接続することを特徴とする薄板積層導体用接続方法。
11. 前記複数の薄板導体の外表面にコンパウンドを塗布し、前記コンパウンドが塗布された前記複数の薄板導体を前記穴部に挿入することを特徴とする請求項１０記載の薄板積層導体用接続方法。

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