JP5790201B2 - 電子機器の端子装置 - Google Patents

Description

本発明は、汎用インバータ装置などを対象とする電子機器の端子装置に関し、詳しくは樹脂製の端子台に嵌め込み装着して端子ネジを螺合するナットの回り止め構造に係わる。

頭記のインバータ装置は、その主回路に電源，負荷を接続するための端子装置として、樹脂成型品になるケースの端子台に引出した主回路の導体バーに端子ネジを介して外線ケーブルを接続するようにしており、その構造例として前記端子台に形成したナット挿入穴に六角ナットを嵌め込んで回り止め保持した上で、該六角ナットに前記導体バーに挿通した端子ネジを螺合し、該端子ネジの締め付けにより接続ケーブルを導体バーとの間に挟持圧接するようにした端子装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

前記端子台に形成したナット挿入穴は、端子ネジを締め付けた際にナットが共回りしないように六角ナットの外形に相似な六角形状であり、ナット挿入の組立性を考慮してあらかじめナット外形よりも一回り大きな寸法（０．５〜０．８mm程度）に設定してナットを嵌め合い保持（緩合）するようにしている（例えば、特許文献２参照）。

次に、前記構成に基づく従来構造の端子装置を図２，図３に示す。図において１は樹脂成型品になる端子台、２は端子台１の上に引出した主回路の導体バー、３は導体バー２に嵌挿した端子ネジ、３ａは端子ネジ３の座金、４は端子ネジ３に螺合する六角ナット、５は導体バー２に接続する外線ケーブルであり、前記六角ナット４は端子台１の台面に形成した凹状のナット挿入穴６に嵌合して回り止め保持されている。

ここで、前記ナット挿入穴６は六角ナット４の外形に相似な六角形状の穴であって、図３に示すナット挿入状態でナット挿入穴６と六角ナット４との間にクリアランス（遊び隙間）を確保するように穴の大きさが設定されている。

上記の端子装置で導体バー２に外線ケーブル５を接続するには、図示のように外線ケーブル５の端部を前方から導体バー２と該導体バー２に嵌挿した端子ネジ３の座金３ａとの間に差込み、この状態で六角ナット４に螺合した端子ネジ３を工具により締め付けるようにしている。なお，端子台１に形成したナット挿入穴６の上面は導体バー２で塞がれているので、ナット挿入穴６に嵌め込んだ六角ナット４は脱落することはない。

特開２０００−３２４８５５号公報（図６） 特開２００１−１１８６１５号公報（図１〜図３，[０００８]）

ところで、前記した従来構造の端子装置は、端子台の強度，信頼性の面で次記のような問題点がある。すなわち、端子装置の組立状態で六角ナット４に螺合した端子ネジ３を締め付けると、図３で表すように端子台１のナット挿入穴６に嵌合した六角ナット４は、ナット挿入穴６との間の遊び間隙（クリアランス）により端子ネジ３と共回りして軸中心Ｏの回りを破線位置に回動し、六角ナット４の角部４ａ（エッジ状に尖っている）が端子台１のナット挿入穴６の内周壁面に当たる。この状態で端子ネジ３に加える締め付け力を更に増すと、締め付けトルクにより六角ナット４の角部４ａがナット挿入穴６の内周壁面に食い込み、六角ナットの角部４ａとの当接部Ｐに齧りが発生してナット挿入穴６の壁面に過大な応力が集中的に加わるようになる。

このために、端子ネジ３に大きな締め付けトルクを加えると、六角ナット４の角部４ａとの齧りによって樹脂成型品の端子台１に形成したナット挿入穴６の壁面が削られてナット４が空回りするようになったり、集中応力により端子台１にクラック割れが生じたりして端子装置としての機能が喪失するおそれがある。そこで、従来は端子台１におけるナット挿入穴周辺の肉厚を厚く設計したり、端子ネジ３の締め付けトルクを低めに管理するなどして対応しているのが現状である。しかしながら、ナット挿入穴周辺の肉厚を厚く設計すると、端子台１が大形化するほか、樹脂材料の重量が増してコストアップとなる。また、端子ネジ３の締め付けトルクを低めに管理すると、端子ネジ３の締結力が小さくなってバー導体２に接続した外線ケーブル５が抜け易くなる。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、端子台に嵌め込み装着したナットの回り止め構造を改良することにより、前記課題を解消して端子台の強度確保，信頼性向上が図れるようにした電子機器の端子装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、樹脂成型品になる端子台に引出した導体バーに端子ネジを介して外線ケーブルを接続する電子機器の端子装置であって、前記端子台に形成したナット挿入穴に六角ナットを嵌合して回り止め保持した上で、該六角ナットに前記端子ネジを螺合したものにおいて、前記ナット挿入穴を、六角ナットの外形に相応した六角形の穴形状を基本として該六角穴の各対角部に六角ナットの角部との接触を避ける凹状の逃げ溝を形成した異形穴で形成し、前記凹状の逃げ溝を挟んで六角形状の各辺に六角ナットの周面が当接するように角度付けしたテーパー壁面を形成する。

上記構成によるナットの回り止め構造によれば、端子装置の組立状態で六角ナットに螺合した端子ネジを締め付け操作する過程で六角ナットが共回りしようとしても、六角ナットの角部はナット挿入穴にあらかじめ形成しておいた凹状の逃げ溝内を非接触のまま変位するだけで、六角ナットの角部がナット挿入穴の壁面に当たって食い込むような齧り現象が発生しない。しかも、端子ネジの締め付け操作により六角ナットが僅かな角度だけ共回りし始めると、六角ナットの角部との干渉なしにナットの平坦な周面がナット挿入穴の各辺に形成したテーパー壁面に当接して六角ナットがこれ以上は回動しないように回り止め保持される。

したがって、この状態から端子ネジに加える締め付けトルクを増しても、六角ナットの角部とナット挿入穴との間には齧りが発生せず、しかもナットの周面とナット挿入穴のテーパー面が面接触状態に重なり合うので、ナット挿入穴の壁面に作用する応力が分散して軽減される。

これにより、従来構造で問題になっていた六角ナットの空回り，端子台の集中荷重によるクラック割れなどのダメージを回避して端子装置の強度確保，信頼性の向上が図れる。

本発明の実施例による端子台のナット回り止め構造を表す図であって、（ａ）は端子台のナット挿入穴に六角ナットを嵌め合い保持した状態の平面図、（ｂ）は六角ナットに螺合した端子ネジを締め付けた状態図、（ｃ）はナット挿入穴の形状を表す平面図である。 本発明の実施対象となる端子装置の組立構造を表す分解斜視図である。 図２における端子台のナット挿入穴に嵌合した六角ナットの従来の回り止め構造を表す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図１（ａ）〜（ｃ）に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図２，図３に対応する同一部材には同じ符号を付してその説明は省略する。

図示実施例の端子装置は基本的に図２の構造と同じであるが、端子台１に形成したナット挿入穴６が次記のような異形形状に形成されている。すなわち、従来の回り止め構造ではナット挿入穴６は図３で示すように六角ナット４の外形に相似な六角穴形状であるのに対して、図１に示す本発明の実施例では、六角ナット４の外形に相応した六角形の穴形状を基本として該六角穴の各対角部には六角ナット４の角部４ａとの接触を避ける凹状の逃げ溝６ａを形成し、さらに前記逃げ溝６ａを挟んで六角形状穴の各辺には、六角ナット４の周面（平坦面）が面接触するように角度付けしたテーパー壁面６ｂ、および６ｃが形成されている。

次に、端子台１に形成した図示実施例のナット挿入穴６による回り止め機能，および効果を図１（ａ），（ｂ）で説明する。まず、異形形状のナット挿入穴６に六角ナット４を挿入した嵌め合い状態（図１（ａ）参照）では、六角ナット４の各角部４ａがナット挿入穴６の凹状逃げ溝６ａに遊嵌してナット挿入穴６の内壁面とは離間している。この状態で六角ナット４に螺合した端子ネジ３に締め付け力を加えると（図１（ｂ）参照）、六角ナット４は端子ネジ３と共回りして軸中心Ｏの回りに変位しようとするが、僅かな角度だけ移動（矢印方向）したところで、図示のように六角ナット４の周面（平坦面）がナット挿入穴６の各辺部に角度付けして形成したテーパー壁面６ｂに当たって面接触状態に重なり合うようになる。

この状態では、前記テーパー壁面６ｂがナットの共回りを阻止するストッパとして機能し、六角ナット４はこれ以上共回りしないように係止保持される。しかも、六角ナット４の周面とナット挿入穴６のテーパー面６ｂとは面接触しているので、端子台１には端子ネジ３の締め付け応力が分散して集中することがない。なお、この回り止め位置では六角ナット４の角部４ａが前記逃げ溝６ａの領域内に止まっていてナット挿入穴６の壁面とは非接触の状態を維持している。

なお、端子ネジ３を締め付けた締結状態から弛める方向に操作すると、六角ナット４には締め付けと逆方向に端子ネジ３と共回りするような力が加わるが、この場合には六角ナット４の周面がナット挿入穴６の各辺に形成したテーパー壁面６ｃに当接（面接触）したところで六角ナット４のその以上の回動が阻止されるので、角部４ａとの齧り発生を避けつつ端子ネジ３を弛めることができる。

これにより、図３で述べた従来形状のナット挿入穴のように、六角ナット４の角部４ａとナット挿入穴６との壁面との当接により生じた齧りが原因で、端子ネジ３を大きな締め付けトルクを加えて締め付けた際にナット挿入穴６の壁面が削られて六角ナット４が空回りしたり、ナット挿入穴６の壁面に加わる集中応力で樹脂成型品の端子台１にクラック割れが生じたりする危惧を未然に防いで端子台１の強度確保，信頼性の向上が図れる。

そのほか、端子台１の強度面から端子ネジ３の締め付けトルク値を低めに管理する必要もなく、外線ケーブル５を主回路の導体バー３に強固に締結接続することができるほか、従来構造のように六角ナット４の角部４ａとの齧りに起因する集中応力を考慮して端子台１のナット挿入穴周域で樹脂の肉厚を増す必要もなくて樹脂材料費を低減できる効果も得られる。

なお、本発明は頭記したインバータ装置の端子台への適用に限定されるものではなく、各種電子機器の端子装置にも同様に実施適用できることは勿論である。

１ 端子台
２ 導体バー
３ 端子ネジ
４ 六角ナット
４ａ 角部
５ 外線ケーブル
６ ナット挿入穴
６ａ 逃げ溝
６ｂ テーパー面

Claims (1)

1. 樹脂成型品になる端子台に引出した導体バーに端子ネジを介して外線ケーブルを接続する電子機器の端子装置であって、前記端子台に形成したナット挿入穴に六角ナットを嵌合して回り止め保持した上で、該六角ナットに前記端子ネジを螺合したものにおいて、
   前記ナット挿入穴を、六角ナットの外形に相応した六角形の穴形状を基本として該六角穴の各対角部に六角ナットの角部との接触を避ける凹状の逃げ溝を形成した異形穴で形成し、前記凹状の逃げ溝を挟んで六角形状の各辺に六角ナットの周面が当接するように角度付けしたテーパー壁面を形成したことを特徴とする電子機器の端子装置。