JP2009037918A

JP2009037918A - 端子、端子台及び端子台の製造方法

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Publication number: JP2009037918A
Application number: JP2007202082A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Sato; 嘉晃佐藤
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2027-08-02
Also published as: JP4859781B2

Abstract

【課題】丸型圧着端子を用いることなくリード線を確実に固定すると共に、防爆性能を向上させた端子台及び端子台の製造方法を提供する。
【解決手段】ネジ孔２ｅを有する端子素子２と角形状の端子板３を用いて構成する端子１を有し、また、端子台４の端子形成部５側面を形成すると共に、角形状の端子板３を当接させて固定する位置決め部材１３ｂを有する端子形成部側金型１３を備え、端子板３を位置決め部材９ｂに当接させて固定し、端子１を端子形成部側金型１３のキャビティ内に配置し、開口部側金型１４を配置して樹脂を注入してインサート成形する。
【選択図】図３

Description

この発明は、電機機器などの接続に用いられる端子、端子台及び端子台の製造方法に関し、特に爆発性ガス雰囲気中での使用可能な端子、端子台及び端子台の製造方法に関するものである。

例えば、電源装置とこの電源装置から電力の供給を受ける電子機器との接続や、センサとこのセンサから電気信号を受ける電子機器との接続等には端子台が使用される。端子台と電源装置やセンサ等とは、リード線を介して電気的に接続され、このリード線の先端に圧着接続された丸型の圧着端子が、端子台の端子ネジによりネジ止めされるように構成されている。

図７は、従来の端子台の斜視図である。ケース８１には端子部８２が配置され、端子部８２には端子ネジ８３を有する各極の端子８４が設けられている。丸型圧着端子８５を先端に有するリード線８６を端子８４に接続するには、端子ネジ８３を丸型圧着端子８５に通し、端子ネジ８３をネジ穴８７にねじ込む。この接続方式では、リード線８６に丸型圧着端子８５を設けていないと確実に接続することが困難である。

図８は、リード線に丸型圧着端子を設けることなく接続可能な従来の端子台の構成を示す図であり、図８（ａ）は従来の端子台の組立斜視図、図８（ｂ）はその分解斜視図である。射出成形により形成したケース９０に、端子板９１、端子ネジ９２を組みつけた座金９３を装着して構成する。端子板９１は、圧入部９４をケース９０のスリット９５に圧入することによりケース９０に装着する。収納室９６にリード線に一体化した配線接続部である丸型圧着端子９７を挿入する。その後、端子ネジ９２を端子板９１の雌ネジ９８に螺合することにより、端子板９１と座金９３との間に丸型圧着端子９７を狭持させ電気的接続を図っている。この場合、角形状の座金９３を設けているため、端子板９１と座金９３でリード線を保持することが可能となり、リード線に丸型圧着端子９７を設けていない場合でもリード線を確実に接続させることができる（特許文献１参照）。

特開２００１−０８５０８２号公報

従来の端子台は以上のように構成されているので、リード線に一体化された丸型圧着端子を設けていない場合にもリード線を接続することは可能であるが、端子板をケースに設けたスリットに圧入して装着する必要があり、この端子板の装着によりケースと端子板の間に隙間が生じ、端子台に防爆性能を付与することが困難であるという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、丸型圧着端子を用いることなくリード線を確実に固定すると共に、ケースと端子板の間に隙間を生じさせることなく組み付け可能で、防爆性能を向上させた端子台及び端子台の製造方法を提供することを目的とする。

この発明に係る端子は、端子台内部に構成される外部装置と接続する接続部と、前記端子台外部に設けられる端子ネジに螺合するネジ孔を有する端子素子と、前記ネジ孔の外周部に嵌合される角形状の端子板とを有するものである。

この発明に係る端子台は、ネジ孔を有する端子素子と前記端子素子に嵌合する角形状の端子板で形成される端子と、前記端子のネジ孔に螺合する端子ネジと、前記端子と前記端子ネジとの間に配設され、外部装置から延びるリード線を係止する角座金と、前記端子、端子ネジ及び角座金を配置する収納部とを備え、前記収納部は、位置決め部材を有し、前記各角形状の端子板を前記位置決め部材に当接させて前記端子を前記収納部に配置し、前記端子をインサート成形により固定するものである。

この発明に係る端子台の製造方法は、端子台の開口部側面を形成する上側金型と、前記端子台の端子形成部側面を形成し、位置決め部材を有する下側金型により、ネジ孔を有する端子素子と前記端子素子に嵌合する角形状の端子板で形成される前記端子を有する端子台の製造方法において、前記角形状の端子板を前記位置決め部材に当接させて固定し、前記端子を前記下側金型のキャビティ内に配置する端子配置ステップと、前記上側金型を前記下側金型内に挿入すると共に、前記端子に当接させる金型配置ステップと、前記下側金型と前記上側金型との合わせ面間のキャビティに樹脂を注入してインサート成形する成形ステップと、インサート成形された端子台を前記上側金型及び前記下側金型から取り出す取り出しステップとを有するものである。

この発明によれば、端子を端子素子と角形状に形成された端子板とで形成するように構成したので、角形状に形成された端子板と角座金によりリード線を確実に狭持することができ、丸型圧着端子を用いることなくリード線を確実に固定することが可能となる。また、端子を端子素子と端子板の二部材で構成するため、端子の製造工程を簡略化できると共に、製造コストを抑制することができる。

また、この発明によれば、角形状の端子板を端子台の収納部に設けた位置決め部材に当接させて端子を配置し、当該端子をインサート成形により固定するように構成したので、角形状を有する端子板を一定方向に揃えて端子台に配置することができる。また、端子をインサート成形により固定するため、ケースと端子の間に隙間が生じることがなく、防爆性能を向上させることができる。

さらにこの発明によれば、下側金型が角形状の端子板を当接させて固定する位置決め部材を有し、角形状の端子板を位置決め部材に当接させて固定し、端子を下側金型のキャビティ内に配置する端子配置ステップを設けるように構成したので、角形状を有する端子板の配置方向を規定してインサート成形することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る端子の構成を示す図であり、図１（ａ）はその斜視図、図１（ｂ）はその分解斜視図である。
この端子１は、端子素子２と端子板３で構成されている。端子素子２と端子板３は真鍮など錆びにくく電気的導通が図れる金属部材で形成されている。端子素子２は、好適な製造方法によって、例えば旋盤加工などにより、図（１）に示す接続部２ａ、胴体部２ｂ、クッション部２ｃ、挿入部２ｄ及びネジ孔２ｅが形成されている。

接続部２ａは、通電可能に接続されるスイッチ等の端子と接続可能な形状に形成される。胴体部２ｂには、軸方向に直線状の溝であるローレットが切削加工されており、端子１を端子台にインサート成形する際に、端子１が抜脱するのを防止する。クッション部２ｃは、胴体部２ｂの接続部２ａ側上部に周方向に設けられた溝であり、端子１を端子台にインサート成形する際に金型から加えられる圧力を吸収する。挿入部２ｄは、胴体部２ｂよりも小さい径で形成され、後述する端子板３に形成された挿入孔３ａに嵌合される。ネジ孔２ｅは、挿入部２ｄの内側に設けられた開口部であり、ネジ孔２ｅ内部にはネジ溝が形成され、図１に示した端子ネジ１２が螺合される。一方端子板３は、プレス加工で金属板を打ち抜いて形成され、同様に挿入孔３ａも形成される。上述したように、挿入孔３ａには、端子素子２の挿入部２ｄが挿入される。なお、図１では、端子１に組み付ける角座金１１及び端子ネジ１２も示している。

図２は、この発明の実施の形態１に係る端子の組み付けを示す断面図である。端子板３の挿入孔３ａは、内周面にテーパー状の傾斜部３ｂを有している。傾斜部３ｂを有する挿入孔３ａに端子素子２の挿入部２ｄを挿入してかしめることにより、挿入部２ｄがテーパー状の傾斜部３ｂに沿ってハの字形状に広がって固定される。ハの字に広げられた挿入部２ｄの端部は、端子板３の外側面から突出しないように形成され、端子１にリード線を配置したときに引っ掛かりが生じないように構成している。端子素子２と端子板３の固定は、上述したかしめに限定されるものではなく、電気的導通がなされインサート成形に対する強度を保つことができれば、熱かしめや圧入などを用いてもよい。また、図２に示すように、挿入部２ｄの内側に設けられたネジ孔２ｅ、すなわち胴体部２ｂの内側にはネジ溝が形成されている。

図３は、この発明の実施の形態１に係る端子を配置した端子台の構成を示す斜視図である。図４は、図３における端子台をＡ方向から見た図である。なお、この実施の形態１に係る端子台は、リミットスイッチを構成する端子台として説明する。
端子台４は、端子１が並設された端子形成部５と、マイクロスイッチ（図示せず）などを組み付ける開口部６を有している。端子形成部５は、上段端子形成部７と下段端子形成部８とからなり、上段端子形成部７及び下段端子形成部８と直交する方向に一定間隔おきに絶縁壁９ａ，９ｂが形成されている。これにより、上段端子形成部７及び下段端子形成部８にはそれぞれ一定間隔を隔てて一列に複数の収納部１０が区画形成される。絶縁壁９ａと絶縁壁９ｂの間には一定の間隔が設けられており、この間隔は二つの導電性部分間の絶縁物の表面に沿った距離である沿面距離をより長く確保するために形成している。また、図４に示すように、上段端子形成部７は下段端子形成部８よりも前面に突出して設けられているが、これはこの実施の形態１においては２点検出のリミットスイッチを構成し、開口部６内部にマイクロスイッチを二つ配設するためである。

図４において、端子１を点線で示しているように、複数形成された各収納部１０内にはインサート成形により端子１が固定されている。端子素子２の挿入部２ｄの端部、ネジ孔２ｅと端子板３の外側面が収納部１０の外部に露出するように固定されている。外部に露出したネジ孔２ｅには、角座金１１を介して端子ネジ１２が螺合される。なお、図３は、インサート成形した端子１の構成を示すために、下段端子形成部８に角座金１１及び端子ネジ１２を装着せずに示している。

次に、角座金１１と端子ネジ１２の詳細について説明する。図１及び図４に示すように、角座金１１の四隅は端子１の端子板３側に湾曲するように形成されている。端子台４にリード線を装着する際に、端子１の端子板３と角座金１１の間にリード線（図示せず）を介在させて端子ネジ１２で締め込み固定するため、端子ネジ１２の締め込みによりリード線が移動して外れ易い。そのため、角座金１１の四隅を端子板３側に湾曲させることにより、湾曲部の先端を端子板３に当接させ、端子ネジ１２の締め込みにより移動するリード線を係止し、リード線が端子板３と角座金１１の間から外れるのを防止する。

次に、端子台４の製造方法について説明する。図５は、この発明の実施の形態１に係る端子台の金型を示す斜視図であり、図５（ａ）は端子形成部側金型と開口部側金型を示し、図５（ｂ）は端子形成部側金型の一部を拡大して示している。また、図５（ｂ）では端子形成部５に相当する部分の金型の構成を示し、さらに端子形成部金型内に端子１を配置した状態を示している。
端子台４は、端子台４の端子形成部５を形成する端子形成部側金型（下側金型）１３と端子台４の開口部６を形成する開口部側金型（上側金型）１４を用いて形成され、端子形成部側金型１３のキャビティに端子１を配置後、端子形成部側金型１３及び端子１の端子素子２接続部２ａに開口部側金型１４を押し当て、端子形成部側金型１３と開口部側金型１４との合わせ面間のキャビティに樹脂を注入するインサート成形により成形される。

図５に示すように、端子形成部側金型１３には、絶縁壁９ａ，９ｂ及び収納部１０を形成する壁部材１３ａ、端子１の配設位置を規定する位置決め部材１３ｂ、端子形成部５の外周面を形成する外周面形成部材１３ｃなどにより構成されている。壁部材１３ａは、上下方向に延びる突所であり、樹脂を注入してインサート成形することにより、収納部１０を区画形成し、絶縁壁９ａ，９ｂを形成すると共に、絶縁壁９ａ及び絶縁壁９ｂ間に空間を形成して沿面距離を確保する。

位置決め部材１３ｂは、端子台４の各収納部１０の上部に相当する位置にそれぞれ設けられた矩形の突所である。端子１を端子形成部側金型１３のキャビティに配設する際に、端子１の略正方形に形成された端子板３の一辺を当該位置決め部材１３ｂに当接させながら治具などを用いて挿入する。これにより、端子板３がそれぞれ平行に、及び端子板３のある一辺と壁部材１３ａと平行になるように配置することができ、端子板３の方向を揃えてインサート成形することが可能となる。なお端子形成部側金型１３に設けた位置決め部材１３ｂは、図３に示した端子台４の凹部（位置決め部材）１０ａに相当し、凹部１０ａの両側には凸部（位置決め部材）１０ｂが形成される。

上述のように端子形成部側金型１３のキャビティに端子１の端子板３を規定方向に揃えて配置した後、端子形成部側金型１３と端子１の端子素子２の先端に設けられた接続部２ａに開口部側金型１４を押し当てて固定し、端子形成部側金型１３と開口部側金型１４との合わせ面間のキャビティに樹脂を注入してインサート成形を行う。接続部２ａに開口部側金型１４を押し当てた際に、端子素子２に圧力が加わるが、この圧力は端子素子２に設けられたクッション部２ｃにおいて吸収され、端子素子２のネジ孔２ｅ内部のネジ溝がつぶれるのを防止する。また、かしめ固定のみであった端子素子２と端子板３が、インサート成形することにより樹脂で覆われより強固に固定される。

図６は、この発明の実施の形態１に係る端子台の開口部の構成を示す斜視図である。
端子台４は、プランジャ１５ａ、復帰バネ１５ｂ、Ｅ−リング１５ｃ及びボルト１５ｄを取り付け、さらに開口部６から、例えばリミットスイッチを構成する構成部品であるマイクロスイッチ１５ｅ、絶縁部材１５ｆ、マイクロスイッチ１５ｇ、弾性部材１５ｈ、蓋体１５ｉ及びこれらの部材を固定するタッピングネジ１５ｊを挿入する一方向組み付け構造体である。開口部６の内部には、端子台４にインサート成形した端子１の端子素子２の接続部２ａが露出している。上段端子形成部７に形成された端子１の接続部２ａと下段端子形成部８に形成された端子１の接続部２ａが２段に分かれて露出している。これにより、短い端子を有するマイクロスイッチ１５ｅが上段端子形成部７に形成された端子１の接続部２ａと電気的に導通し、長い端子を有するマイクロスイッチ１５ｇが下段端子形成部８に形成された端子１の接続部２ａと電気的に導通する。なお、この実施の形態１に係る端子台では、２点検出回路について述べたが、１点検出回路で構成してもよくこれに限定されるものではない。

以上のように、この実施の形態１によれば、端子を端子素子と端子板との二部材で形成するように構成したので、端子の製造工程を簡略化できると共に、製造コストを抑制することができる。

また、この実施の形態１によれば、端子の端子板を略正方形の角形状とし、当該角形状の端子板と四隅が湾曲した角座金の間にリード線を介在させるように構成したので、端子ネジの締め込みにより、リード線が端子板及び角座金から外れることがない。

さらに、この実施の形態１によれば、端子形成部側金型に端子板の配置方向を規制する位置決め部材を形成し、端子板を当該位置決め部材に当接させるように構成したので、角形状の端子板を一定方向に揃えてインサート成形することができる。

さらに、この実施の形態１によれば、端子をインサート成形するように構成したので、端子台と端子の間に隙間が生じることがなく、防爆性能を向上させることができる。

なお、上述した実施の形態１では、金型に設ける位置決め部材として矩形の凸部を設ける構成を示したが、複数本のピンを設けて端子の端子板の上辺及び下辺を狭持してもよい。このように、位置決め部材は端子の端子板を規定方向に配列するように狭持可能な形状であれば特に限定されるものではない。

この発明の実施の形態１に係る端子の構成を示す斜視図である。この発明の実施の形態１に係る端子の構成の組み付けを示す断面図である。この発明の実施の形態１に係る端子を配置した端子台の構成を示す斜視図である。図３を矢印Ａ方向から見た図である。この発明の実施の形態１に係る端子台の金型を示す斜視図である。この発明の実施の形態１に係る端子台の開口部の構成を示す斜視図である。従来の端子台の構造を示す斜視図である。従来の端子台の構造を示す斜視図である。

符号の説明

１端子
２端子素子
２ａ接続部
２ｂ胴体部
２ｃクッション部
２ｄ挿入部
２ｅネジ孔
３端子板
３ａ挿入孔
３ｂ傾斜部
４端子台
５端子形成部
６開口部
７上段端子形成部
８下段端子形成部
９ａ，９ｂ絶縁壁
１０収納部
１０ａ凹部
１０ｂ凸部
１１角座金
１２端子ネジ
１３端子形成部側金型
１３ａ壁部材
１３ｂ位置決め部材
１３ｃ外周面形成部材
１４開口部側金型
１５ａプランジャ
１５ｂ復帰バネ
１５ｃＥ−リング
１５ｄボルト
１５ｅ，１５ｇマイクロスイッチ
１５ｆ絶縁部材
１５ｈ弾性部材
１５ｉ蓋体
１５ｊタッピングネジ
８１ケース
８２端子部
８３端子ネジ
８４端子
８５丸型圧着端子
８６リード線
８７ネジ穴
９０ケース
９１端子板
９２端子ネジ
９３座金
９４圧入部
９５スリット
９６収納室
９７丸型圧着端子
９８雌ネジ

Claims

インサート成形により端子台に固定される端子において、
前記端子は、前記端子台内部に構成される外部装置と接続する接続部と、前記端子台外部に設けられる端子ネジに螺合するネジ孔を有する端子素子と、
前記ネジ孔の外周部に嵌合される角形状の端子板とを有することを特徴とする端子。
ネジ孔を有する端子素子と前記端子素子に嵌合する角形状の端子板で形成される端子と、
前記端子のネジ孔に螺合する端子ネジと、
前記端子と前記端子ネジとの間に配設され、外部装置から延びるリード線を係止する角座金と、
前記端子、端子ネジ及び角座金を配置する収納部とを備え、
前記収納部は、位置決め部材を有し、前記各角形状の端子板を前記位置決め部材に当接させて前記端子を前記収納部に配置し、前記端子をインサート成形により固定することを特徴とする端子台。
端子台の開口部側面を形成する上側金型と、前記端子台の端子形成部側面を形成し、位置決め部材を有する下側金型により、ネジ孔を有する端子素子と前記端子素子に嵌合する角形状の端子板で形成される前記端子を有する端子台の製造方法において、
前記角形状の端子板を前記位置決め部材に当接させて固定し、前記端子を前記下側金型のキャビティ内に配置する端子配置ステップと、
前記上側金型を前記下側金型内に挿入すると共に、前記端子に当接させる金型配置ステップと、
前記下側金型と前記上側金型との合わせ面間のキャビティに樹脂を注入してインサート成形する成形ステップと、
インサート成形された端子台を前記上側金型及び前記下側金型から取り出す取り出しステップとを有することを特徴とする端子台の製造方法。