JP2004087500A - 電気導体用ばね力締付け接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　母線に孔カラーのある材料絞り孔を持つばね力締付け接続装置の利点を維持し、しかも締付け個所における電流移行値を改善し、導体差し込み力を高めることなく、また別のやり方で導体差し込み過程を悪化させないようにする
【解決手段】　電気導体を接続するためのばね力締付け接続装置は、四角形の材料絞り孔を有する母線片を持ち、板ばねの締付け脚辺の端部がこの材料絞り孔へ没入し、この締付け脚辺端部が、材料絞り孔の孔カラー内壁面と共に、電気導体用締付け個所を形成している。本発明により、締付け脚辺端部の締付け縁が、材料絞り孔の孔カラーの横縁と共に、電気導体のための締付け個所を形成し、締付け脚辺が金属で包囲される導体予備捕捉ポケットを形成している。
【選択図】　図１

Description

発明の詳細な説明

　本発明は、請求項１の上位概念に記載の電気導体用ばね締付け接続装置に関する。

　このようなばね力締付け接続装置の重要な基本特徴は、扁平な材料から製造される母線片を貫通する四角形の材料絞り孔であり、この材料絞り孔は導体差し通し開口として用いられ、かつ導体差し通し方向に延びる孔カラーを持っているので、孔カラー内壁面と材料絞り孔の孔の中へ延びる板ばねの端部との間に、電気導体用締付け個所が形成されている（ドイツ連邦共和国特許第２８２５２９１号明細書）。

　このような母線片は、１つ又は複数の材料絞り孔を持つことができ、（例えば打抜かれる材料帯片のように）母線片のできるだけ幅の狭い形状を得るために、材料絞り孔は１つの線上に設けられ、これは、例えば密に隣接する直列形端子装置の連続母線に対して望まれる。特に幅の狭いこのような母線片は、材料絞り孔の範囲に、母線方向に延びる幅の狭い縁桟片のみを持つが、これらの縁桟片の通電断面は一般に不充分である。この欠点は、材料絞り孔の孔カラーによって補償され、これらの材料絞り孔の孔カラー断面は同時に通電断面でもあるので、合計で縁桟片の断面及び孔カラー断面が、母線片の方向における充分大きい通電断面を利用可能にする。

　しかしこの種の公知のばね力締付け接続装置は、孔カラー内壁面と締付けられる電気導体との間の電流移行値が充分でない、という欠点を持っている。板ばねの締付け力を高めることによりこの問題を解決する実際の試みは、満足できるものではなかった。なぜならば、高い締付け力は、電気導体を締付けるため手で加えるべき差込み力に不利な影響を及ぼすからである。

　従って本発明の課題は、母線に孔カラーのある材料絞り孔を持つばね力締付け接続装置の最初にあげた利点を維持し、しかも締付け個所における電流移行値を改善し、導体差し込み力を高めることなく、また別のやり方で導体差し込み過程を悪化させないようにすることである。

　　この課題は、本発明によれば、板ばねの締付け脚辺と共に締付け個所を形成する孔カラー内壁面に、電気導体の方へ突出しかつ導体差し通し方向に交差して延びる横縁があり、締付け脚辺端部の端部側締付け縁が、電気導体の締付け位置において、孔カラー内壁面にある横縁にほぼ対向するように、板ばねの締付け脚辺が大きさを定められかつ形成されていることによって解決される。

　横縁は、種々の配置位置で、導体差し通し方向に延びる孔カラーの範囲に沿って設けられることができるが、非常に有利で製造技術的に極めて安価な本発明の実施形態によれば、孔カラー内壁面にある横縁が、導体差し通し方向において材料絞り孔の孔カラーの下縁により形成され、この下縁が締付けるべき電気導体へ向かって突出し、これは、母線片全体の傾斜配置によるか、又は例えば孔カラー壁範囲の押圧又は圧縮成形によって行うことができる。

　締付個所の形成には寄与しない他のカラー範囲は、これらの手段には関係せしめられていないが、材料絞り孔及び孔カラーの製造及び成形の製造技術工程を容易にするのであれば、同様に変形可能にすることができる。

　本発明による解決策は、母線片に孔カラーのある材料絞り孔を持つばね力締付け接触装置にとって新規であり、締付け個所における電流移行及び接触の確実性を著しく改善する。これは一方において、締付け脚辺端部の締付け縁が孔カラー内壁面に形成される横縁にほぼ対向することによって、電気導体の締付け位置にある締付け脚辺端部の端部側締付け縁が幾何学的に最小にされる接触当接面へほぼ直接作用するように、板ばねの締付け脚辺が大きさを定められかつ形成されていることから生じる、最大に可能な接触力の発生と組合わせて、電気導体と孔カラー内壁面にある突出横縁との交差点として現われかつ電気導体と材料絞り孔の孔カラーとの接触当接面を幾何学的に一層小さい所定の接触当接面に小さくする接触点の形成という利点から生じる。その結果、電流移行を改善しかつ気密な接触を保証する接触当接面の高い比面圧が生じる。

　板ばねの締付け脚辺端部が孔カラー内壁面にある横縁にほぼ対向して位置することは、板ばねの締付け力から生じる傾倒モーメントが、締付けられる電気導体へ及ぼされない、という別の利点を持っている。

　好ましいように、「突出する横縁」が、材料絞り孔の孔カラーの「突出する下縁」により形成されていると、電気導体のための締付け個所が材料絞り孔の奥へ最も大きく移り、これから別の著しい利点が生じる。

　請求項３によれば、締付け個所の導体差し込み方向において前にある穴カラー内壁面の範囲が、穏やかな移行範囲により滑らかに形成される（なるべく平らに形成される）比較的大きい斜面として構成され、この斜面が、差し込み過程において電気導体の先行する端部を、穏やかに滑るように（即ち硬く当たる移行部なしに）案内するので、導体差し込み力が減少され、場合によっては、存在する例えば錫被覆のような表面被覆が、孔カラー内壁範囲及び締付け個所の範囲において、望ましくないかき取りに対して保護される。

　請求項５により、この種のばね力締付け接続装置に対して、導体予備捕捉ポケットを提供し、それにより多線電気導体も問題なく差込むことができ、これらの多線導体が裂けたり又はそれたりすることがないようにする、という課題が解決される。この課題は、請求項５によれば、締付け個所が導体のない場合閉じられている時、板ばねの締付け脚辺の端部側部分、しかも締付けるべき電気導体の公称断面に等しいか又はこれより大きい端部側部分の面範囲が、材料絞り孔の輪郭内にあり、（即ち材料移り孔の奥に位置し）、環状に閉じた孔カラー内壁面が、締付け脚辺の端部側部分と共に、差し込むべき電気導体の先行端部のための金属で包囲される導体予備捕捉ポケットを形成している。

　前記の導体予備捕捉ポケットの幾何学的形状に対して、板ばねの締付け脚辺の端部側部分を、孔カラー輪郭内にできるだけ扁平に配置するのが有利なので、電気導体の表面へ向かって締付け脚辺端部の端面のできるだけ鈍い当接が行われ、それにより導体引抜き力の発生する際、縁の鋭い導体締付けが回避され、比較的傷つき易い細線電気導体も損傷なしに締付けることができる。

　導体予備捕捉ポケットは、多線導体を束ね、あらゆる種類の電気導体に対して、差し込み接続の際電気導体の先端がまず力なしに導体予備捕捉ポケットへ差込まれ、従ってそれに対して固定され、それから手で導体に加えられる軸線方向力により、締付け個所の開放が開始される。

　請求項６により、この種のばね力締付け接続装置において、締付け個所が材料移り孔の奥にある時にも、締付け個所をよく開放するという課題が解決されるようにする。最初にあげた種類のばね力締付け接続装置では、締付け個所を開くため、板ばねの締付け脚辺をそのばね力に抗して大きく押し戻して、締付け個所が最適に即ち完全に開かれるようにする、という問題が常に存在する。特にこのことは、こじんまりした配線状態のため、締付け個所を開くために工具（ねじ回し）を軸線方向にのみ押し込む必要がある場合に、当てはまる。

この問題は、請求項６によれば、材料絞り孔の輪郭外にある板ばねの締付け脚辺の中間部分が、板ばねの締付け脚辺のばね締付け力の方向に突出湾曲部を持ち、この突出湾曲部へ母線片の上側に対して実質的に直角に当てられる押圧工具が、締付け個所が完全に開かれる位置まで、締付け脚辺を押し戻すことによって、解決される。

　基本的に指摘すべきことは、本発明の教示に従って構成されるばね力締付け接続装置が、母線片に隣接して設けられる２つの材料絞り孔のため鏡像的に構成される板ばねを持つ構造で実現されることができ（ドイツ連邦共和国特許第２８２５２９１号明細書参照）。また（例えば鋲止め又はプレス加工により）任意のやり方で母線片に固定することができる当接脚辺又は保持脚辺を有する板ばねを持つ構造でも実現されることができるか、又は請求項４による構造が選ばれ、それによれば、の締付け脚辺のばね締付け力の方向に突出湾曲部を持ち、この突出湾曲部へ母線片の上側に対して実質的に直角に当てられる押圧工具が、締付け個所が完全に開かれる位置まで、締付け脚辺を押し戻す。

　図面により本発明の実施例が以下に更に詳細に説明される。

　一層詳細には図２ａ（縦断面図）及び図２ｂ（平面図）からわかるように、長方形の材料絞り孔１１を持つ母線片１０が示されている（図１参照）。図２ａ及び図２ｂに示されている母線片１０は、このような材料絞り孔を任意の数で密に隣接して１つの列に位置させることができることも示している。母線のために、幅の狭い材料帯片の形を選ぶことができ、この材料帯片は、材料絞り孔の範囲に、小さい幅の縁桟片１２を持っている。

　材料絞り孔１１は、母線片１０の上側から貫通して絞られかつ環状に閉じた孔カラー１３を持ち、この孔カラー１３は孔カラー内壁面１４及び１５を持っている。母線片１０の上側から孔カラー内壁面１４，１５への移行部は、導入丸み又は導入斜面１６及び１７として構成することができる。

　材料絞り孔１１には、実質的にＵ字状に曲げられた板ばねが差し込まれており、図示した実施例では、この板ばねの後方円弧部は、このようなばね力締付け接続装置を組込むことができる絶縁物ハウジングのプラスチック突起１８上にはまっており、それにより付加的に位置を固定されている。板ばねの幅は、少なくとも材料絞り孔１１の中へ延びる当接脚辺１９及び材料絞り孔１１へ没入する締付け脚辺２０の範囲で、四角形材料絞り孔１１の幅に等しい。プラスチック突起１８による付加的な位置固定の代わりに、例えば母線片１０の上側に当接する当接脚辺１９のストッパ肩部のような他の補助手段、及び／又は材料絞り孔１１の中への当接脚辺１９の圧力ばめも、板ばねの付加的な位置固定のために用いることができる。しかし多くの使用事例において、板ばねのこのように付加的な位置固定は完全になくすことができる。Ｕ字状板ばねの予荷重が、材料絞り孔１１内における板ばねの自己保持も保証するからである。

　締付け脚辺２０の端部側締付け縁２１は、締付け個所が導体のない場合閉じられている時、孔カラー内壁面１５に当接し、それにより材料絞り孔１１内にストッパ固定で保持されている。

　本発明の教示によれば、孔カラー内壁面１５に、電気導体２３の方へ即ち材料絞り孔１１の中心の方へ突出しかつ材料絞り孔１１の導体貫通方向に対して交差して延びる横縁が構成され、この横溝は、図示した実施例では、孔カラー１３の下縁２２により形成され、この目的のため、この下縁２２は材料絞り孔１１の中心の方へ突出している。

　更に本発明の教示によれば、板ばねの締付け脚辺２０は、それが電気導体２３の締付け位置（図５参照）で、材料絞り孔１１の奥へ最大に没入するように、大きさを定められかつ形成され、それにより電気導体の締付けの際、端部側締付け縁２１が、孔カラーの下縁２２へほぼ対向するので、電気導体２３は、傾倒モーメントなしに締付け個所２１，２２に締付けられている。

　図示した実施例は、いわゆる導体予備捕捉ポケット２４（これについては図３参照）の形成も実現する。締付け個所が導体のない場合閉じられている時、締付け脚辺の端部側部分２５、しかも締付けるべき導体２３の公称断面に等しいか又はこれより大きい面範囲（図３参照）が、材料絞り孔１１の輪郭内にあることによって、この導体予備捕捉ポケット２４が生じる。全面を覆われる導体予備捕捉ポケット２４は、まずこの予備捕捉ポケットへの電気導体２３の先端の力なしの差し込みを可能にし、導体を締付け個所へ差し込むため軸線方向力が手でこの導体へ加えられる時（いわゆる差し込み接続）、導体の先端が望ましくないようにそれるのを防止する。

　締付け個所へ電気導体２３を差し込む際の動作過程が図４及び５に示され、孔カラー内壁面１５の形成は、滑らかに平らに形成される斜面として、差し込み接続のため電気導体２３へ加えるべき軸線方向力を少なくする。

　本発明によるばね力締付け接続装置の図示した実施例は、このようなばね力締付け接続装置を差し込み不可能な電気導体（例えば軸線方向可撓導体）に対して使用し、かつ／又は締付けられた電気導体を再び締付け個所から外すことが要求されていることも考慮している。この目的のため、板ばねの締付け脚辺２０は突出湾曲部２６（図５参照）を持ち、この突出湾曲部２６は材料絞り孔１１の輪郭外に設けられて、母線片１０の上側に対してほぼ直角にこの突出湾曲部２６に当てられる押圧工具２７が、締付け個所が完全に開かれる位置（図６参照）まで、締付け脚辺２０を押し戻すようにしている。

　本発明によるばね力締付け接続装置の縦断面図で示す。 　ａは母線片を縦断面図で示し、ｂは母線片を平面図で示す。 　差し込み接続装置として使用する場合図１によるばね力締付け接続装置の動作過程の第１段階を示す。 　動作過程の第２段階を示す。 　動作過程の第３段階を示す。 　締付け個所を開く際の図１によるばね力締付け接続装置を示す。

符号の説明

１０　　　　母線片
１１　　　　材料絞り孔
１３　　　　孔カラー
１４，１５　孔カラー内壁面
１９　　　　当接脚辺
２０　　　　締付け脚辺
２１　　　　締付け縁
２２　　　　横縁
２３　　　　電気導体

Claims (6)

1. 　母線片及び電気導体を接続するための板ばねを有するばね力締付け接続装置であって、
   　母線片が扁平な材料から製造され、かつ四角形の材料絞り孔の形で差し通し開口を持ち、この材料絞り孔が導体差し通し方向に延びる孔カラーを持ち、
   　板ばねが締付け脚辺を持ち、この締付け脚辺の端部が材料絞り孔へ没入して、締付け脚辺が、材料絞り孔の孔カラー内壁面と共に、電気導体用締付け個所を形成しているものにおいて、
   　締付け脚辺と共に締付け個所を形成する孔カラー内壁面（１５）に、電気導体（２３）の方へ突出しかつ導体差し通し方向に交差して延びる横縁（２２）があり、
   　諦付け脚辺端部の端部側締付け縁（２１）が、電気導体（２３）の締付け位置において、孔カラー内壁面（１５）にある横縁（２２）にほぼ対向するように、板ばねの締付け脚辺（２０）が大きさを定められかつ形成されている
   ことを特徴とする、ばね力締付け接続装置。
2. 　孔カラー内壁面（１５）にある横縁が、導体差し通し方向において材料絞り孔の孔カラー（１３）の下縁（２２）により形成され、この下縁（２２）が締付けるべき電気導体（２３）へ向かって突出していることを特徴とする、請求項１に記載のばね力締付け接続装置。
3. 　板ばねの締付け脚辺端部と共に締付け個所を形成する縁（２２）を持つ孔カラー（１３）の範囲の孔カラー内壁面が、穏やかな移行部により滑らかに形成される斜面（１５）として構成されていることを特徴とする、請求項２に記載のばね力締付け接続装置。
4. 　板ばねが実質的にＵ字状に曲げられ、その締付け脚辺（２０）とは反対の端部に当接脚辺（１９）を持ち、この当接脚辺（１９）が、板ばねの締付け脚辺（２０）と共に、母線片（１０）の同じ材料絞り孔（１１）内へ差し込まれて、孔カラー内壁面（１４）に当接し、この孔カラー内壁面（１４）が、締付け個所を形成する孔カラー内壁面（１５）に対向していることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載のばね締付け接続装置。
5. 　母線片及び電気導体を接続するための板ばねを有するばね力締付け接続装置であって、
   　母線片が扁平な材料から製造され、かつ四角形の材料絞り孔の形で差し通し開口を持ち、この材料絞り孔が導体差し通し方向に延びる孔カラーを持ち、
   　板ばねが締付け脚辺を持ち、この締付け脚辺の端部が材料絞り孔へ没入して、締付け脚辺が、材料絞り孔の孔カラー内壁面と共に、電気導体用締付け個所を形成しているものにおいて、
   　締付け個所が導体のない場合閉じられている時、板ばねの締付け脚辺（２０）の端部側部分（２５）、しかも締付けるべき電気導体（２３）の公称断面に等しいか又はこれより大きり端部側部分の面範囲が、材料絞り孔（１１）の輪郭内にあり、
   　環状に閉じた孔カラー内壁面（１５）が、締付け脚辺（２０）の端部側部分と共に、差し込むべき電気導体（２３）の先行端部のための金属で包囲される導体予備捕捉ポケット（２４）を形成している
   ことを特徴とする、ばね力締付け接続装置。
6. 　母線片及び電気導体を接続するための板ばねを有するばね力締付け接続装置であって、
   　母線片が扁平な材料から製造され、かつ四角形の材料絞り孔の形で差し通し開口を持ち、この材料絞り孔が導体差し通し方向に延びる孔カラーを持ち、
   　板ばねが締付け脚辺を持ち、この締付け脚辺の端部が材料絞り孔へ没入して、締付け脚辺が、材料絞り孔の孔カラー内壁面と共に、電気導体用締付け個所を形成しているものにおいて、
   　材料絞り孔（１１）の輪郭外にある板ばねの締付け脚辺（２０）の中間部分が、板ばねの締付け脚辺（２０）のばね締付け力の方向に突出湾曲部（２６）を持ち、
   　この突出湾曲部（２６）へ母線片（１０）の上側に対して実質的に直角に当てられる押圧工具（２７）が、締付け個所が完全に開かれる位置まで、締付け脚辺（２０）を押し戻す
   ことを特徴とする、ばね力締付け接続装置。

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