JP2012514828A - 壁を貫通して回路を導くための電気接続端子 - Google Patents

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Abstract

本発明は、壁の片側に取り付けられるべき第1の端子(2)と壁の反対側に取り付けられるべき第2の端子(3)とを有する、壁(1)を貫通して回路を導くための電気コネクタ端子に関し、第1の端子(2)は第2の端子(3)に接続するためのコネクタ要素(4)を備え、コネクタ要素(4)は第2の端子(3)内に挿入することができ、第2の端子(3)は第1の端子(2)に電気的に接続するための電力線(6)を備え、電力線(6)はコネクタ要素(4)内に挿入することができ、電力線(6)から見て外方を向くコネクタ要素(4)の表面は沿面電力延長部(10)を含む。本発明による沿面電力延長部(10)は沿面距離を増大させ、したがって本発明による電気コネクタ端子にはより高い電圧を印加することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、壁の片側に取り付けられるべき第1の端子と壁の反対側に取り付けられるべき第2の端子とを有する、壁を貫通して回路を導くための電気接続端子に関する。
産業用接続技術などの様々な応用例では、電気接続端子は非常に重要なものであり、例えば電気部品同士を接続する働きをする。当該タイプの電気接続端子は、好ましくは閉鎖ハウジングを備える装置向けに開発されており、ハウジングの壁を貫通して回路を導くいわゆる貫通端子として知られている。
貫通端子は、従来技術から、第1の端子がハウジングの内部領域と内部端子として接触し、第2の端子がハウジングの外部領域と外部端子として接触するものが知られている。さらに、貫通端子は、従来技術から、壁の内側に設けられた絶縁部品が外部端子に対抗するものが知られている。内部端子および/または外部端子は、回路と接続するために、ねじ式コネクタ、接続ピン、はんだ接続部、ブレード端子、またはコイルコネクタを備えることが多い。
周知の上述した貫通端子は、主として測定回路および制御回路に、言い換えれば最大限で660Vおよび20Aで使用される。より高い電圧および/または電流では、規格で規定されている所要の空間距離および沿面距離を達成するために、端子をかなり大きくする必要がある。1000Vなどのより高い電圧に使用されうる従来技術から知られているこのような貫通端子は、非常に高価な製造プロセスを必要とし、この端子の体積がかなり増大するために、広く使用されることはない。
したがって、本発明の目的は、高電圧および/または高電流に使用することができる、壁を貫通して回路を導くための小型の電気接続端子を提供することである。
この目的は、壁の片側に取り付けられるべき第1の端子と壁の反対側に取り付けられるべき第2の端子とを有し、第1の端子が第2の端子に接続するための接続要素を備え、接続要素は第2の端子内に挿入することができ、第2の端子が第1の端子に電気的に接続するための電力線を備え、電力線は接続要素内に挿入することができ、電力線から見て外方を向く接続要素の表面が沿面電力延長部(creepage power extension)を含む、壁を貫通して回路を導くための電気接続端子で達成される。
本発明によれば、これは、壁を貫通して回路を導くための上記電気接続端子が、端子の体積が電気接続端子向けの従来技術で知られている実施形態のように増大されることなく、1000Vなどのより高い電圧で使用されうるということである。電力線から見て外方に向く表面が沿面電力延長部を含むことにより、本発明による電気接続端子は、例えば規格IEC 60947−7−1/DIN EN 60664−1/VDE0110−1から分かる法定空間距離および沿面距離に適合しながら、壁を貫通して1000Vなどのより高い電圧を導くことを可能にする。
電力線から見て外方に向く接続要素の全表面、すなわち電力線とは向かい合わない接続要素の表面は、沿面電力延長部として具現化されることが好ましい。この場合、本発明による沿面電力延長部の表面は、特に平面形態を有する表面のように沿面電力延長部のない接続要素の表面よりも大きい沿面距離になっている。さらに、電力線は電力棒として具現化されることが好ましく、接続要素は絶縁材料を含むことが好ましい。さらに、第1の端子は壁の内側に内部端子として固定することができ、第2の端子は壁の外側に外部端子として固定することができることが好ましい。本発明による沿面電力延長部は、特に、電力線と壁の間に沿面電力が流れる沿面距離を延長することができる。この場合、壁は、例えば金属材料すなわち導電性材料を含み、電気設備箱や制御箱などのハウジングの一部とすることができる。
原理上、沿面電力延長部は、幾何形状に関して任意に具現化することができる。しかし、本発明によれば、沿面電力延長部は、電力線から見て外方に向く接続要素の表面が、舌部と溝部が交互する構造(alternating tongue and groove structure)および/または歯状構造になっているものとする。さらに、沿面電力延長部は剛性構造および/またはリブ状構造になっていることが好ましい。このような沿面電力延長部は、本発明による電気接続端子がより高い電圧で印加されうるように、沿面距離が長くなっている。
さらに、接続要素の前部における溝状部と舌状部が交互する構造(alternating groove−like and tongue−like structuring)の溝部の深さと舌部の高さの比が、接続要素の後部における同比より大きいものとする。この場合、接続要素の前部は、接続要素の後部よりも第2の端子内に深く挿入することができる。かかる実施形態により、第2の端子内に最も深く挿入されている接続要素の領域は、第2の端子内により少ない程度で挿入されている接続要素の領域において、沿面電流の沿面距離を延ばすことができる。
本発明の別の好ましい実施形態によれば、第1の端子と第2の端子とが互いに接続されると、少なくとも接続要素の前部が第2の端子内に挿入される。言い換えると、沿面電流は、電力線と電力線から見て外方に向く接続要素の前部の表面上の壁との間にしか流れることができず、接続要素の前部は沿面電力延長部になっている。本発明のさらなる展開においては、接続要素の前部において、電力線から見て外方に向く接続要素の全表面は、舌部と溝状部が交互する構造(alternating tongue and groove−like structuring)を含むことが好ましい。言い換えると、接続要素は少なくとも前部に円周の舌部と溝状部が交互する構造(alternating circumferential tongue and groove−like structure)を含み、この構造は電力線から見て外方に向く接続要素の表面を覆う。
本発明の別の好ましい実施形態によれば、第2の端子は接続要素をかみ合わせるためのスナップ要素を備えていて、スナップ要素は接続要素に対抗し、スナップ要素は壁に隣接する第2の端子の領域内に配置される。かかる実施形態により、一方で、接続要素は第2の端子に接続されるとスナップ要素によって導かれ、他方で、第2の端子を有する端子はスナップ要素を介して接続要素にカチッとはまることができる。
本発明の好ましいさらなる展開によれば、さらに、接続要素は、壁の領域でスナップ要素内に少なくとも部分的に挿入されうるものとする。言い換えると、スナップ要素は、第2の端子の、壁に隣接する領域に配置されるだけでなく、第2の端子から壁の領域に少なくとも部分的にまたは完全に突出することが好ましい。かかる実施形態は沿面距離のさらなる延長を可能にする。なぜなら、沿面距離は、沿面電力延長部に加えて、壁の領域に突出するスナップ要素の長さの分だけ延長されるからである。
さらに、本発明のさらなる展開によれば、第1の端子と第2の端子とが接続されると、接続要素の前部は、接続要素の後部だけがスナップ要素と少なくとも部分的に接触するように、スナップ要素から第2の端子内に挿入されることが特に好ましい。言い換えると、したがって、接続要素の前部はスナップ要素と接触しないが、接続要素の後部はスナップ要素と少なくとも部分的に接触することが好ましい。本発明によるこの特徴により、沿面距離が延長されることを達成することができる。なぜなら、本発明による沿面電力延長部は、好ましくは接続要素の前部に設けられ、第1の端子と第2の端子とが互いに接続されると、スナップ要素から第2の端子内に挿入されるからである。
原理上、スナップ要素は任意に具現化することができる。しかし、本発明の好ましいさらなる展開によれば、挿入された接続要素と向かい合うスナップ要素の表面は、舌部と溝状部が交互する構造(alternating tongue and groove like structure)を少なくとも部分的に含み、スナップ要素の舌部および/または溝部は、対応する接続要素の後部の舌部および溝部と接触するものとする。このように、接続要素は、スナップ要素が対応する舌部および/または溝部を介して接続要素の後部をかみ合わせるように、スナップ要素を備える第2の端子内に挿入することができる。
原理上、接続要素は任意の形状を示すことができる。しかし、本発明の好ましいさらなる展開によれば、接続要素は矩形形状を示すものとする。さらに、接続要素は管状形状を示すことが好ましい。この状況では、電力線は、接続要素が電力線とぴったり合った形で接触することができるように、矩形形状を示すことがさらに好ましい。加えて、スナップ要素は、接続要素とぴったり合って接続できることが好ましい。
本発明の好ましいさらなる展開によれば、さらに、第1の端子は第1の接続本体を備え、第2の端子は第2の接続本体を備え、電力線は、第1の接続本体または第2の接続本体に固定した態様で接続され、かつ第2の接続本体または第1の接続本体にそれぞれ取り外し可能な態様で接続されるものとする。さらに、この状況では、電力線と第1の接続本体および/または第2の接続本体との取り外し可能な接続が締結によってもたらされうることが好ましい。
原理上、第1のコネクタおよび/または第2のコネクタは、ばね荷重式コネクタとしてまたは任意のタイプのコネクタピンとして具現化することができる。しかし、本発明の好ましいさらなる展開によれば、第1のコネクタおよび/または第2のコネクタは、ねじ式コネクタとして具現化されるものとする。この場合、第1のコネクタ、第2のコネクタ、および/または電力線の寸法決定は、予想される電流および/または電圧に基づいて行われる。
以下で、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
本発明の好ましい例示的な一実施形態による、プラグを接続した状態の電気コネクタ端子の斜視図である。 本発明の好ましい例示的な実施形態による、プラグを接続した状態の電気コネクタ端子の断面図である。 本発明のもう一つの好ましい例示的な実施形態による、プラグを抜いた状態の電気コネクタ端子の断面図である。
図1〜図3から、電気コネクタ端子が、壁1を貫通して回路を導くためのものであり、壁1の片側に取り付けられるべき第1の端子2と壁1の反対側に取り付けられるべき第2の端子3とを有することが分かる。一般に、第2の端子3は壁1の内側に内部端子として固定され、第1の端子2は壁1の外側に外部端子として固定されるが、第1の端子2を内部端子として壁1の内側に、第2の端子3を外部端子として壁1の外側に配置することが好ましい。壁1は、例えば、電気設備箱または制御箱の金属壁1とすることができる。
本発明の好ましい例示的な実施形態によれば、第1の端子2は、第2の端子3に接続するためのコネクタ要素4を備える。第1の端子2と第2の端子3とが接続されると、図2から分かるように、コネクタ要素4は第2の端子3内に挿入される。加えて、電力線6は、図3から分かるように、第2の端子3に配置されており、第1の端子2のコネクタ要素4内にぴったり合った形で挿入される。電力線6は、金属電力棒として具現化されうるものであり、第1の端子2に割り当てられた第1のコネクタ7と第2の端子3に割り当てられた第2のコネクタ3との間の電気的な接続を可能にする。図から分かるように、第1のコネクタ7および第2のコネクタ8は、ねじ式コネクタとして具現化することができる。
電力棒6から見て外方に向くコネクタ要素4の表面は前部9に沿面電力延長部を含む。沿面電力延長部10は、電力線6から見て外方に向くコネクタ要素4の表面の、舌部と溝状部が交互する構造(alternating tongue and groove−like structure)として具現化される。図1から分かるように、舌部と溝部が交互する構造(alternating tongue and groove structures)として具現化される沿面電力延長部10は、コネクタ要素4の前部9の全表面、したがって円周面上に具現化される。
さらに、コネクタ要素4は、後部10に舌部と溝部が交互する構造(tongue and groove−like structure)も備えるが、舌部と溝状部が交互する構造(alternating tongue and groove−like structure)の溝部の深さと舌部の高さの比は、コネクタ要素4の後部10によりもコネクタ要素4の前部9において、より大きい。
壁1に隣接する第2の端子3の領域には、スナップ要素12が、スナップ要素12がコネクタ要素4と相互に作用するように配置される。図1および図2から分かるように、スナップ要素12は、コネクタ要素4と向かい合う面に舌部と溝状部が交互する構造(alternating tongue and groove−like structure)を備え、スナップ要素12の溝部および/または舌部は、コネクタ要素4の後部11の対応する舌部および/または溝部と接触する。
図3からさらに分かるように、本発明のこの好ましい例示的な実施形態によるスナップ要素12は、壁1の領域内でコネクタ要素4がスナップ要素12内に少なくとも部分的に挿入されうるように、壁1の領域内に延びる。
第1の端子2と第2の端子3とが互いに接続されると、コネクタ要素4は、コネクタ要素4の後部11だけがスナップ要素12と接触するようにスナップ要素12と接触し、それによって沿面電力延長部10を備えるコネクタ要素4の前部9がスナップ要素12と接触しないようにすることが好ましい。
本発明による電気コネクタ端子の沿面電力延長部10のために、電力棒6と壁1の間に流れる沿面電流は、従来技術の電気コネクタ端子におけるよりも長い沿面距離を通らなければならない。言い換えると、本発明による電気コネクタ端子は、法定空間距離および沿面距離に適合しながら、電力棒6により高い電圧を印加することができる。さらに、沿面電流の空間距離は本発明による電気コネクタ端子によって増大する。なぜなら、図3から分かる本発明の好ましい例示的な実施形態によれば、スナップ要素12は壁1の領域に突出するからである。
結果として、電気コネクタ端子は、壁1を貫通して回路を導くように設けられ、それによってより高い電圧および電流を印加することが可能になる。なぜなら、沿面電流延長部によって端子2、3を大きくする必要はないからである。
1 壁
2 第1の端子
3 第2の端子
4 接続要素
6 電力線
7 第1の接続本体
8 第2の接続本体
9 前部
10 沿面電力延長部
11 後部
12 スナップ要素

Claims (11)

  1. 壁(1)の片側に取り付けられるべき第1の端子(2)と前記壁(1)の反対側に取り付けられるべき第2の端子(3)とを有する、前記壁(1)を貫通して回路を導くための電気コネクタ端子であって、
    前記第1の端子(2)が前記第2の端子(3)に接続するためのコネクタ要素(4)を備え、前記コネクタ要素(4)は前記第2の端子(3)内に挿入することができ、
    前記第2の端子(3)が前記第1の端子(2)に電気的に接続するための電力線(6)を備え、前記電力線(6)は前記コネクタ要素(4)内に挿入することができ、
    前記電力線(6)から見て外方に向く前記コネクタ要素(4)の表面が沿面電力延長部(10)を含み、
    前記沿面電力延長部(10)が、前記電力線(6)から見て外方に向く前記コネクタ要素(4)の表面の、舌部と溝状部が交互する構造(alternating tongue and groove−like structuring)を備え、
    前記舌部と溝状部が交互する構造(alternating tongue and groove−like structuring)の前記溝部の深さが、前記コネクタ要素(4)の後部(11)よりも前記コネクタ要素(4)の前部(9)において、より大きい、電気コネクタ端子。
  2. 前記第1の端子(2)と前記第2の端子(3)とが互いに接続されると、少なくとも前記コネクタ要素(4)の前記前部(9)が前記第2の端子(3)内に挿入される、請求項1に記載の電気コネクタ端子。
  3. 前記コネクタ要素(4)の前記前部(9)において、前記電力線(6)から見て外方に向く前記コネクタ要素(4)の全表面が、溝状部と舌状部が交互する構造(alternating groove like and tongue like structuring)を含む、請求項1または2に記載の電気コネクタ端子。
  4. 前記第2の端子(3)が前記コネクタ要素(4)をかみ合わせるためのスナップ要素(12)を備え、前記スナップ要素(12)が前記コネクタ要素(4)に対抗することができ、前記スナップ要素(12)が前記壁(1)に隣接する前記第2の端子(3)の領域に配置される、請求項1から3の一項に記載の電気コネクタ端子。
  5. 前記コネクタ要素(4)が、前記壁(1)の領域で前記スナップ要素(12)内に少なくとも部分的に挿入されうる、請求項4に記載の電気コネクタ端子。
  6. 前記第1の端子(2)と前記第2の端子(3)とが互いに接続されると、前記コネクタ要素(4)の前記前部(9)は、前記コネクタ要素(4)の前記後部(11)だけが前記スナップ要素(12)と少なくとも部分的に接触するように、前記スナップ要素(12)から前記第2の端子(3)内に挿入される、請求項4または5に記載の電気コネクタ端子。
  7. 前記第1の端子(2)と前記第2の端子(3)とが接続される場合、前記コネクタ要素(4)内に挿入される前記スナップ要素(12)の表面が、舌部と溝状部が交互する構造(alternating tongue and groove−like structure)を少なくとも部分的に備え、前記スナップ要素(12)の前記溝部および前記舌部が、対応する前記コネクタ要素(4)の前記後部(11)の前記舌部および溝部と接触する、請求項4から6の一項に記載の電気コネクタ端子。
  8. 前記コネクタ要素(4)が矩形形状を有する、請求項1から7の一項に記載の電気コネクタ端子。
  9. 前記第1の端子(2)が第1のコネクタ(7)を備え、前記第2の端子(3)が第2のコネクタ(8)を備え、前記電力線(6)が、前記第1のコネクタ(7)または前記第2のコネクタ(8)に固定して接続され、かつ前記第2のコネクタ(8)または前記第1のコネクタ(7)に取り外し可能な態様で接続される、請求項1から8の一項に記載の電気コネクタ要素。
  10. 前記電力線(6)と前記第1のコネクタ(7)または前記第2のコネクタ(8)との取り外し可能な接続が締結によってもたらされうる、請求項9に記載の電気コネクタ端子。
  11. 前記第1のコネクタ(7)および/または前記第2のコネクタ(8)がねじコネクタとして具現化される、請求項9または10に記載の電気コネクタ端子。
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