JP2014216148A

JP2014216148A - リード線端子装置

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Publication number: JP2014216148A
Application number: JP2013091694A
Authority: JP
Inventors: 渡辺　修一; Shuichi Watanabe; 修一渡辺
Original assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric FA Components and Systems Co Ltd
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2014-11-17
Anticipated expiration: 2033-04-24
Also published as: JP6167642B2

Abstract

【課題】リード線の挿入接続、接続解除に関する作業員の負担を大幅に改善するリード線端子装置を提供する。
【解決手段】リード線４０の芯線４１が挿入される挿通孔１７を設けたケース１４，１５，１６と、挿通孔に対向する側に固定接続部３２を設けてケース内に固定された固定接触子３０と、挿通孔から挿入されたリード線の芯線を固定接続部とで保持する可動接続部３６を設け、ケース内で固定接触子に回動自在に係合している可動接触子３１と、可動接続部が固定接続部に向かう方向に可動接触子の回動を付勢する付勢部材３９とを備えている。また、固定接続部及び可動接続部より挿通孔に近接する固定接触子及び可動接触子の一端部に、挿通孔側に膨出する曲率案内面４２，４３を形成した。
【選択図】図４

Description

本発明は、リード線の挿入接続、接続解除を行うリード線端子装置に関する。

従来、リード線の取り付け作業の容易性から、ネジを使用せずにリード線の接続を可能とした端子装置が開発されている。
例えば特許文献１の端子装置は、図６に示すような速結端子１を備えている。
この速結端子１は、ケース２内に、接圧バネ３と、導通板４と、ばね受け部材５とが収納されているとともに、ケース２の上部に、複数のリード線挿通孔６と、各リード線挿通孔６に対応する位置に工具挿通孔７が形成されている。

この速結端子１のリード線挿通孔６からリード線８を挿通すると、導通板４と弾性変形した接圧バネ３がリード線８の芯線８ａを挟持することで、リード線８が導通板４に電気的に接続される。
ここで、速結端子１に対するリード線８の接続を解除するときには、ドライバー９を工具挿通孔７からケース２内に通過して接圧バネ３を押圧し、リード線８の芯線８ａに対する挟持状態を解除することで、リード線８を速結端子１から引き抜く。

特開２０１１−８２１０４号公報

図６の端子装置は、リード線８を速結端子１から引き抜く際に、ドライバー９を使用した接圧バネ３の押圧動作を必要とするので、作業員の負担が大きい。
また、リード線８の芯線８ａが撚り線の場合、或いは芯線８ａが柔らかい単線の場合、リード線８を速結端子１に接続するためにリード線挿通孔６からリード線８を挿通すると、芯線８ａが接触しても接圧バネ３が弾性変形しにくい。そのため、速結端子１に接続する際に、工具挿通孔７からドライバー９で接圧バネ３を押圧する必要があり、芯線８ａが撚り線、或いは柔らかい単線のリード線８の場合には、リード線８を速結端子１から引き抜く際と同様に、作業員の負担が大きくなる。

そこで、本発明は、リード線の挿入接続、接続解除に関する作業員の負担を大幅に改善して行うことができるとともに、リード線の芯線が撚り線、或いは柔らかい単線であっても、芯線を損傷せずに挿入接続、接続解除を行うことができるリード線端子装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るリード線端子装置は、絶縁材料により形成され、リード線の芯線が挿入される挿通孔を設けたケースと、前記挿通孔に対向する側に固定接続部を設けて前記ケース内に固定された導電材料からなる固定接触子と、前記挿通孔から挿入された前記リード線の前記芯線を前記固定接続部とで保持する可動接続部を設け、前記ケース内で前記固定接触子に回動自在に係合している導電材料からなる可動接触子と、前記可動接続部が前記固定接続部に向かう方向に前記可動接触子の回動を付勢する付勢部材と、を備え、前記固定接続部及び前記可動接続部より前記挿通孔に近接する前記固定接触子及び前記可動接触子の一端部に、前記挿通孔側に膨出する曲率案内面を形成した。

この一態様に係るリード線端子装置によると、リード線を挿入接続する際に、挿通孔から挿入したリード線の芯線が、固定接触子及び可動接触子の曲率案内面に案内されながら、固定接続部及び可動接続部に向けて移動するので、複数の細線の撚り線からなる芯線に曲がりが発生し、或いは、撚り線がバラケて広がっていても、或いは、柔らかい単線からなる芯線が曲がっていても、形状を矯正した芯線を固定接続部及び可動接続部に案内することができる。

また、本発明の一態様に係るリード線端子装置は、前記固定接続部及び前記可動接続部が、挿入された前記リード線の前記芯線を面接触状態で保持するストレート保持面として形成され、前記固定接続部のストレート保持面及び前記可動接続部のストレート保持面は、前記芯線の軸方向に互いにラップしない面を設けて前記芯線を保持している。

この一態様に係るリード線端子装置によると、挿入したリード線の芯線を確実に保持することができる。また、芯線は面接触状態でストレート保持面に保持されており、しかも、固定接触子及び可動接触子のストレート保持面の一方が他方に対して芯線の軸方向に互いにラップしない面を設けていることで、芯線には局部的に保持応力が作用していない。このため、リード線の接続を解除する場合には、リード線を引き抜くことで、芯線の外周を損傷させず、ストレート保持面による保持状態からスムーズに芯を抜き取ることができる。

また、本発明の一態様に係るリード線端子装置は、前記固定接触子及び前記可動接触子の前記曲率案内面と前記ストレート保持面との間に、前記曲率案内面の終端から前記ストレート保持面に向かうに従い互いの間隔が徐々に小さくなるテーパー面が形成されている。
この一態様に係るリード線端子装置によると、リード線の芯線が固定接触子及び可動接触子のテーパー面を通過することで挿入抵抗を小さくしながらストレート保持面の間を通過していき、その芯線の一部がストレート保持面で確実に保持されるようになる。

また、本発明の一態様に係るリード線端子装置は、前記リード線の被覆部が前記固定接続部及び前記可動接続部の間に入り込むのを規制する被覆部規制手段を設けた。
この一態様に係るリード線端子装置によると、リード線の被覆部が固定接続部及び可動接続部の間に入り込まないので、リード線の接続不良を確実に防止することができる。
さらに、本発明の一態様に係るリード線端子装置は、前記ケースに、複数本のリード線の芯線が挿入される複数の前記挿通孔を形成し、前記ケース内に、前記複数の挿通孔にそれぞれ対向する位置に、複数の組の前記固定接触子、前記可動接触子及び前記付勢部材を配置する。
この一態様に係るリード線端子装置によると、リード線の挿入接続、接続解除に関する作業員の負担を大幅に改善して行うことができる。

本発明に係るリード線端子装置によれば、リード線の挿入接続、接続解除に関する作業員の負担を大幅に改善して行うことができるとともに、リード線の芯線が撚り線、或いは柔らかい単線であっても、芯線を損傷せずに挿入接続、接続解除を行うことができる。

本発明に係るリード線端子装置を示す斜視図である。本発明に係るリード線端子装置の端子本体の断面図である。本発明に係るリード線端子装置を構成するケースの内部を示す図である。本発明に係る端子本体のリード線を挿入接続した状態を示す断面図である。リード線の芯線を保持している状態を示す図である。従来のリード線端子装置を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係るリード線端子装置（以下、端子装置と略称する）１０の一実施形態を示す斜視図である。
本実施形態の端子装置１０は、直方体形状の端子本体１１と、この端子本体１１を支持する支持台１２とを備えている。支持台１２は、長方形状の底板１２ａの長手方向の両側から一対の支持脚１２ｂ，１２ｂが立ち上がり、これら一対の支持脚１２ｂ，１２ｂに、底板１２ａの長手方向に軸Ｐを延在させた回動ピン１３が固定されている。そして、それら回動ピン１３に端子本体１１の長手方向の両側部を回動自在に係合することで、端子本体１１が、回動ピン１３の軸Ｐ回りに回動自在とされて支持台１２に支持されている。

端子本体１１は、絶縁材料で形成されており、長尺形状の接触子収納ケース１４と、接触子収納ケース１４の長手方向の側部に固定された側部カバー１５と、互いに固定した接触子収納ケース１４及び側部カバー１５の上部に固定された上部カバー１６とで構成されている。なお、接触子収納ケース１４、側部カバー１５及び上部カバー１６の固定構造は、固定される一方に雌ねじ（不図示）を形成し、固定される他方から連結ボルト（不図示）を挿通して雌ねじに螺合することで固定されている。

上部カバー１６には、長手方向に等間隔に複数の挿通孔１７が形成されている。すなわち、図２に示すように、上部カバー１６に、板厚方向に貫通する貫通孔１８が形成されており、この貫通孔１８に、耐摩耗性を有する無給油ブッシュ１９を内嵌することで挿通孔１７が形成されている。なお、無給油ブッシュ１９を囲む上部カバー１６の上面には、円形状の硬質樹脂２０が設けられている。

接触子収納ケース１４は、図３に示すように、長手方向に凸部１４ａ及び凹部１４ｂが交互に形成されており、凹部１４ｂに接触子２１が配置されているとともに、凹部１４ｂには、図１で示す導通線２２を挿通する導通線挿通孔２３が形成されている。
導通線２２は、例えばその一端を既存のリード線端子装置の挿入孔に接続し、他端を本実施形態のリード線端子装置の導通線挿通孔２３から挿入して挿通孔２３ａ（図２参照）から締付けねじを締め付けることで固定接触子３０に接続して固定することができる。なお、導通線２２の他端を挿通孔２３ａから挿入し、導通線挿通孔２３から締付けねじを締め付けて固定するようにしてもよい。また、導通線２２の他端に棒状端子を設け、この棒状端子を固定接触子３０に接続するようにして、接続作業をより確実に行えるようにしてもよい。

接触子２１は、図２に示すように、固定接触子３０及び可動接触子３１とで構成され、固定接触子３０が接触子収納ケース１４の凹部１４ｂに固定されている。すなわち、固定接触子３０に雌ねじ（不図示）を形成し、接触子収納ケース１４の凹部１４ｂの裏面から連結ボルト（不図示）を挿通して雌ねじに螺合することで、固定接触子３０が接触子収納ケース１４の凹部１４ｂに固定されている。

接触子２１を構成する固定接触子３０は、挿通孔１７に対向する一端側に固定接続部３２が形成され、他端側にスプリング収納凹部３３が形成されているとととともに、固定接続部３２及びスプリング収納凹部３３の間に係合突出部３４が突出して形成され、係合突出部３４にピン孔３５が形成されている。
固定接触子３０とともに接触子２１を構成する可動接触子３１は、固定接触子３０の固定接続部３２に対応する一端側に可動接続部３６が形成され、他端側にスプリング収納凹部３７が形成されている。

可動接触子３１には、固定接触子３０の前述したピン孔３５に対向する位置にピン挿入孔（不図示）が形成されている。そして、固定接触子３０のピン孔３５及び可動接触子３１のピン挿入孔にピン３８を内嵌することで、可動接続部３６が固定接触子３０の固定接続部３２に当接可能となるように、可動接触子３１がピン３８の軸回りに回動する。
そして、固定接触子３０のスプリング収納凹部３３及び可動接触子３１のスプリング収納凹部３７の間に圧縮型のコイルスプリング３９が収納されており、このコイルスプリング３９の付勢力が、可動接続部３６が固定接続部３２に当接する方向に可動接触子３１に対して押圧力を作用する。

そして、図４に示すように、端子本体１１の上部カバー１６に形成した挿通孔１７に、リード線４０の芯線４１が挿入されると、固定接触子３０の固定接続部３２と、可動接触子３１の可動接続部３６とが芯線４１に対してコイルスプリング３９による押圧力を作用して保持する。
図５に示すように、本実施形態の固定接続部３２は、芯線４１の軸方向に所定長さＬ１の範囲で芯線４１を面接触状態で保持するストレート保持面として形成されている（以下、固定接続部３２に替えてストレート保持面３２と称する）。また、本実施形態の可動接続部３６も、芯線４１の軸方向に所定長さＬ２（Ｌ２＜Ｌ１）の範囲で芯線４１を面接触状態で保持するストレート保持面として形成されている（以下、可動接続部３６に替えてストレート保持面３６と称する）。

ストレート保持面３２，３６は、芯線４１を面接触状態で保持するが、芯線４１を保持する先端側に、芯線４１の軸方向に互いにラップしない面を設けている。（図５の場合には、ストレート保持面３２に設けた軸寸法ΔＬのラップしない面）。
固定接触子３０の挿通孔１７の下部開口に近接する一端に、所定半径Ｒ１で挿通孔１７側に膨出する曲率案内面４２が形成されている。また、可動接触子３１の挿通孔１７の下部開口に近接する一端にも、所定半径Ｒ２で挿通孔１７側に膨出する曲率案内面４３が形成されている。

また、固定接触子３０のストレート保持面３２及び曲率案内面４２の間と、可動接触子３１のストレート保持面３６及び曲率案内面４３の間とに、曲率案内面４２，４３からストレート保持面３２，３６に向かうに従い互いの間隔が徐々に小さくなるテーパー面４４，４５が形成されている。
さらに、本実施形態は、挿通孔１７に挿入したリード線４０を奥深くまで挿入すると、図５に示すように、リード線４０の被覆部４６が可動接触子３１の曲率案内面４３に当接し、固定接触子３０のストレート保持面３２に対して可動接触子３１のストレート保持面３６が離間する方向に可動接触子３１が回動する。しかし、図４に示すように、可動接触子３１の他端４７が固定接触子３０の他端４８に当接することで、ストレート保持面３２に対してストレート保持面３６が離間するような可動接触子３１の回動が規制され、リード線４０の被覆部４６が、固定接触子３０のストレート保持面３２及び可動接触子３１のストレート保持面３６の間まで挿入されるのが防止される。

なお、本発明に係る被覆部規制手段は、リード線４０の被覆部４６が曲率案内面４３に当接して可動接触子３１が回動する際に、可動接触子３１の他端４７が固定接触子３０の他端４８に当接することで、リード線４０の被覆部４６がストレート保持面３２、３６の間まで挿入されるのを防止する構造に対応している。また、本発明に係る付勢部材がコイルスプリング３９に対応している。また、本発明に係るケースが、接触子収納ケース１４、側部カバー１５及び上部カバー１６に対応している。

次に、本実施形態の端子装置１０を使用したリード線４０の挿入接続作業、接続解除作業の動作について、作用とともに説明する。なお、本実施形態のリード線４０の芯線４１は、複数の細線を撚って形成した撚り線である。
リード線４０の挿入接続は、作業員の片手作業で行う。
すなわち、リード線４０の芯線４１を、端子装置１０の挿通孔１７から端子装置１０の内部に挿入する。
挿通孔１７を通過したリード線４０の芯線４１は、挿通孔１７の下部開口に近接する位置に設けた固定接触子３０の曲率案内面４２及び可動接触子３１の曲率案内面４３に接触することで、互いに当接している固定接触子３０及び可動接触子３１のストレート保持面３２，３６に向けて案内される。

この際、例えば撚り線からなる芯線４１がバラケて広がっている場合には、曲率案内面４２及び可動接触子３１の曲率案内面４３に接触することで集束された芯線４１となる。
そして、曲率案内面４２，曲率案内面４３を通過した芯線４１は、固定接触子３０及び可動接触子３１のテーパー面４４，４５を通過することで、挿入抵抗を小さくしながらストレート保持面３２，３６の間を通過していき、その芯線４１の一部がストレート保持面３２，３６で確実に保持される。

そして、挿通孔１７に挿入したリード線４０を奥深くまで挿入しようとすると、リード線４０の被覆部４６が曲率案内面４３に当接して可動接触子３１が回動するが、可動接触子３１の他端４７が固定接触子３０の他端４８に当接することで、リード線４０の被覆部４６がストレート保持面３２、３６の間まで挿入されるのを防止することができる。
また、リード線４０の接続解除作業も、作業員が複数のリード線４０を片手で一度に引き抜くことで行われる。

すなわち、本実施形態のリード線４０の芯線４１は、面接触状態で当接するストレート保持面３２，３６に保持されており、しかも、ストレート保持面３２，３６が芯線４１の軸方向に互いにラップしない面を設けていることで、芯線４１には局部的に保持応力が作用しない。したがって、リード線４０を引き抜くと、芯線４１は、撚り線の外周を損傷させずに、ストレート保持面３２，３６による保持状態からスムーズに引き抜かれる。
なお、本発明のリード線端子装置は、従来のリード線端子装置に置き換えて使用することができるが、従来のリード線端子装置に導通線２２の一端を接続し、導通線２２の他端を本発明のリード線端子装置の導通線挿通孔２３から固定接触子３０に接続して使用することもできる。

次に、本実施形態の端子装置１０の効果について説明する。
本実施形態の端子装置１０は、リード線４０を挿入接続する際に、挿通孔１７から挿入したリード線４０の芯線４１は、挿通孔１７の下部開口に近接する位置に設けた固定接触子３０の曲率案内面４２及び可動接触子３１の曲率案内面４３に案内されながら、固定接触子３０及び可動接触子３１のストレート保持面３２，３６に向けて移動するので、芯線４１に曲がりが発生し、或いは、撚り線がバラケて広がっている場合であっても、芯線４１の形状を矯正してストレート保持面３２，３６に案内することができる。

また、固定接触子３０のストレート保持面３２及び曲率案内面４２の間と、可動接触子３１のストレート保持面３６及び曲率案内面４３の間とに、曲率案内面４２，４３からストレート保持面３２，３６に向かうに従い互いの間隔が徐々に小さくなるテーパー面４４，４５が形成されていることから、テーパー面４４，４５を通過する芯線４１は挿入抵抗を小さくしながらストレート保持面３２，３６の間を通過していき、その芯線４１の一部をストレート保持面３２，３６で確実に保持することができる。

また、リード線４０を挿入接続する際に、挿通孔１７に挿入したリード線４０を奥深くまで挿入しようとすると、リード線４０の被覆部４６が曲率案内面４３に当接し、可動接触子３１の他端４７が固定接触子３０の他端４８に当接することで、リード線４０の被覆部４６がストレート保持面３２、３６の間まで挿入されるのが防止され、リード線４０の接続不良を確実に防止することができる。

また、本実施形態のリード線４０の芯線４１は、面接触状態で当接するストレート保持面３２，３６に保持されており、しかも、ストレート保持面３２，３６が芯線４１の軸方向に互いにラップしない面を設けていることで、芯線４１には局部的に保持応力が作用しない。したがって、芯線４１を、撚り線の外周を損傷させずに、ストレート保持面３２，３６による保持状態からスムーズに引き抜くことができる。

したがって、本実施形態の端子装置１０は、作業員の片手の作業でリード線４０の挿入接続、接続解除を行うことができるとともに、複数のリード線４０を片手で同時に引き抜くことができるので、作業員の負担を大幅に改善することができる。しかも、本実施形態の端子装置１０は、リード線４０の芯線４１を損傷せずに挿入接続、接続解除を行うことができる。

なお、本実施形態では、リード線４０の芯線４１を、複数の細線を撚って形成した撚り線として説明したが、柔らかい単線で芯線を形成しても、撚り線からなる芯線４１と同様の効果を奏することができる。
また、本実施形態では、６個の挿入孔１７を備えたリード線端子装置について説明したが、用途に応じて、複数個、例えば２個、あるいは３個の挿入孔を備えたリード線端子装置としてもよいし、複数個のリード線端子装置を組み合わせて使用するようにしてもよい。

１０…端子装置、１１…端子本体、１２…支持台、１２ａ…底板、１２ｂ，１２ｂ…支持脚、１３…回動ピン、１４…接触子収納ケース、１４ａ…凸部、１４ｂ…凹部、１５…側部カバー、１６…上部カバー、１７…挿通孔、１８…貫通孔、１９…無給油ブッシュ、２０…硬質樹脂、２１…接触子、２２…導通線、２３…導通線挿通孔、３０…固定接触子、３１…可動接触子、３２…固定接続部（ストレート保持面）、３３…スプリング収納凹部、３４…係合突出部、３５…ピン孔、３６…可動接続部（ストレート保持面）、３７…スプリング収納凹部、３８…ピン、３９…コイルスプリング、４０…リード線、４１…芯線、４２、４３…曲率案内面、４４，４５…テーパー面、４６…被覆部、４７…可動接触子の他端、４８…固定接触子の他端

Claims

絶縁材料により形成され、リード線の芯線が挿入される挿通孔を設けたケースと、
前記挿通孔に対向する側に固定接続部を設けて前記ケース内に固定された導電材料からなる固定接触子と、
前記挿通孔から挿入された前記リード線の前記芯線を前記固定接続部とで保持する可動接続部を設け、前記ケース内で前記固定接触子に回動自在に係合している導電材料からなる可動接触子と、
前記可動接続部が前記固定接続部に向かう方向に前記可動接触子の回動を付勢する付勢部材と、を備え、
前記固定接続部及び前記可動接続部より前記挿通孔に近接する前記固定接触子及び前記可動接触子の一端部に、前記挿通孔側に膨出する曲率案内面を形成したことを特徴とするリード線端子装置。
前記固定接続部及び前記可動接続部は、挿入された前記リード線の前記芯線を面接触状態で保持するストレート保持面として形成され、前記固定接続部のストレート保持面及び前記可動接続部のストレート保持面は、前記芯線の軸方向に互いにラップしない面を設けて前記芯線を保持していることを特徴とする請求項１記載のリード線端子装置。
前記固定接触子及び前記可動接触子の前記曲率案内面と前記ストレート保持面との間に、前記曲率案内面の終端から前記ストレート保持面に向かうに従い互いの間隔が徐々に小さくなるテーパー面が形成されていることを特徴とする請求項２記載のリード線端子装置。
前記リード線の被覆部が前記固定接続部及び前記可動接続部の間に入り込むのを規制する被覆部規制手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のリード線端子装置。
前記ケースに、複数本のリード線の芯線が挿入される複数の前記挿通孔を形成し、前記ケース内に、前記複数の挿通孔にそれぞれ対向する位置に、複数の組の前記固定接触子、前記可動接触子及び前記付勢部材を配置することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のリード線端子装置。