JP2017228342A - ネジなし端子台用の端子及びネジなし端子台 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバーや増締め作業が不要で、使用中緩みを生じない端子及びネジなし端子台を得る。【解決手段】端子１は、一端部側に配線２端部を接続する導電体の配線固定部（圧着部１１）が設けられ、他端部側に接続相手に対して、配線固定部と一体形成された接触部１２１と、相互間に磁力による吸引力を発生する磁性体の吸引部材１２２と、接続状態を保持する係合部１２３を有する接続部１２を設けた。端子台３は、端子の吸引部材に磁気的に作用し端子を引寄せる磁性体からなる吸着部３１１、及び該吸着部に該吸引部材が最接近したとき端子の接触部と電気的に接続される端子電極３１２を有する端子座部３１と、端子の係合部と係脱され得るように設けられ、係合時に端子の端子座部に対する接続状態を保持し、係合解除時に端子を端子座部から外せるようにした端子係脱部３２とを備えた。【選択図】図３

Description

この発明はネジなし端子台用の端子及びネジなし端子台に関するものである。

従来の端子と端子台の接続方式は、配線端部に装着した圧着端子を端子台の端子座にネジ締めによって固定する方式が主流であり、接続及び取外しにはドライバー等の工具を必要とし、また、接続後には増締めによる接続確認作業を必要としている。
一方、ネジを無くした端子台装置として、ケース内に電線固定用の接圧バネを取り付けた端子板と該接圧バネを押圧し緩める操作レバーを組込んだねじなし端子装置において、操作レバーを押圧解除位置に保持させる係止部を該操作レバーに設けると共に該係止部が係止される被係止部をケースに設けることにより、操作レバーは所定の押圧解除位置を的確にとることができるので、操作レバーを目視することにより的確に電線を締めていることを確認できるようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
また、磁石を利用した端子台として、配電盤回路における配線の新設・増設を行なう際に、端子箱等の端子台取付体に取付けて使用される配電用端子台において、上記配電用端子台本体の端子台取付体への取付け面に溝部を設け、かつこの溝部に磁石を取付固定する構成としたので、取付専用スペースの縮小化、取付けの簡素化ならびに自在化を図ることが可能な信頼性の高い配電用端子台を得るものがある（例えば特許文献２参照）。

特開２０００−２４３４８１号公報（第１頁、図１） 特開昭６２−１５４４８１号公報（第１頁、第１〜２図）

特許文献１のようなねじなし端子装置は、構造が複雑で部品点数が多く、組立工数や原価などを低減することは困難であるという課題があった。また、従来の特許文献２のような技術では、取付専用スペースの縮小化、取付けの簡素化などの効果が得られるものの、端子と端子台の接続方式は、ネジの締付けによる圧力を利用して端子を端子台に固定する従来の圧着端子ネジ締め方式であるため、ドライバー等の工具を必要とし、端子毎に増締めによる接続確認作業も必要とする。また、振動等の周囲環境から受ける影響により緩みを生じ、意図しない接続不良を発生させる問題があった。

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あり、配線の接続や取外しの際はドライバー等の工具が不要で、増締めによる接続確認の作業も不要で、使用中に緩みを生じることがなく、しかも構成を簡素にすることができるネジなし端子台用の端子及びネジなし端子台を提供することを目的としている。

この発明に係るネジなし端子台用の端子は、一端部側には、配線の端部を接続する導電体からなる配線固定部が設けられ、他端部側には、接続相手に対して、電気的接続を図るための前記配線固定部と一体に形成された接触部と、相互の間に磁力による吸引力を発生するための磁性体からなる吸引部材と、接続状態を保持し得る係合部と、を有する接続部が設けられたことを特徴とする。
また、この発明に係るネジなし端子台は、前述のネジなし端子台用の端子を接続固定するためのネジなし端子台であって、前記端子に設けられた吸引部材に磁気的に作用して該端子を引寄せるように配設された磁性体からなる吸着部、及びこの吸着部に前記吸引部材が最接近したときに前記端子の接触部と電気的に接続されるように配設された端子電極を有する端子座部と、前記端子の係合部と係脱され得るように設けられ、係合されることにより前記端子の前記端子座部に対する接続状態を保持し、係合を解除されることにより前記端子を前記端子座部から外せるようにした端子係脱部と、を備えたことを特徴とする。

この発明のネジなし端子台用の端子によれば、配線固定部の他端部側に、接続相手に対して、電気的接続を図るための前記配線固定部と一体に形成された接触部と、相互の間に磁力による吸引力を発生するための磁性体からなる吸引部材と、接続状態を保持し得る係合部と、を有する接続部が設けられていることで、端子台に接続固定するときのドライバー等の工具を不要にすることが可能となる。
また、この発明のネジなし端子台によれば、配線接続の際はドライバー等の工具や、増締めによる接続確認の作業等が不要で、簡単かつ確実に配線を接続することができ、使用中の緩みの発生を無くすことができ接続の作業性が顕著に改善される。しかも構成が簡素であるので部品数が少なく製造も容易であるという効果が得られる。

この発明の実施の形態１に係るネジなし端子台用の端子及びネジなし端子台を概念的に示す概観斜視図である。 図１に示すネジなし端子台用の端子を示す図であり、（ａ）は先端側から見た正面図、（ｂ）は側面図である。 この発明の実施の形態１に係るネジなし端子台用の端子及びネジなし端子台の要部構造を概念的に説明する図であり、（ａ）はネジなし端子台の側面断面図、（ｂ）は該ネジなし端子台にネジなし端子台用の端子を接続した状態を示す側面断面図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るネジなし端子台用の端子及びネジなし端子台を概念的に示す図であり、（ａ）は多連型に構成したネジなし端子台の概観斜視図、（ｂ）は配線端部にネジなし端子台用の端子を装着した状態を示す概観斜視図である。図２は図１に示すネジなし端子台用の端子を示す図であり、（ａ）は先端側から見た正面図、（ｂ）は側面図である。
まず、ネジなし端子台用の端子について説明する。端子１は外観がこの実施例では円筒状の導電体からなり、その一端部側（図２（ｂ）の右側端部）には、配線２の導体露出端部を圧着により接続するための配線固定部である圧着部１１が設けられ、従来から使用されている市販の圧着工具によって、配線２の端部に露出された導体に対して圧着接続することが可能である。なお、導電体の材質や圧着部１１の形状、寸法などは特に限定されない。なお、配線２として一般的な銅線を用いる場合には、ＪＩＳ規格で規定される無酸素銅で、錫メッキしたものが好適である。また、圧着部１１を絶縁被覆付のものに変更しても良い。

端子１の他端部側（図２（ｂ）の左側端部）には、接続相手であるネジなし端子台に対して、圧着部１１と一体に形成され電気的接続を図るための接触部１２１と、後述する端子台３の端子座部に対して吸着力を発生させるための永久磁石からなる吸引部材１２２と、接続状態を保持し得る係合部１２３と、を有する接続部１２が設けられ、さらに円筒状の筒体外周面には、端子１をネジなし端子台へ挿入した後に図１（ａ）の矢印Ａで示す方向に４５度回転したこと、即ち接続が完了したことの目視確認に利用する直線状の着色部からなる合マーク１３が係合部１２３に対応する位置にそれぞれ設けられている。

接触部１２１は前述の円筒状の導電体の他端面が利用される。永久磁石からなる吸引部材１２２は円柱状に形成されており、前述の円筒状の導電体の他端面に形成された開口部から導電体の内部に挿入されその導電体に対して接着材または嵌合等により固定されている。なお、吸引部材１２２は、磁場の強さ、硬さ、機械的強度、造形の容易さ等からネオジム磁石など希土類系のものなど、小型にしても強力な吸着力を生じるものが好適であるが、特に限定されない。また、吸引部材１２２の図における左端部は接触部１２１を構成する導電体の他端面よりも円筒の内側に位置するように取付ける必要がある。係合部１２３は、ここでは導電体の他端部外周面から径方向に一体的に突出形成された突出体から成り、周方向に９０度の等角度で４つ設けられている。図２に示すように、係合部１２３における一端部側（図２（ｂ）の右側）の面には円弧状の曲面からなる突起１２３ａがそれぞれ形成されている。

次に、端子台について図３も参照して説明する。なお、図３はこの発明の実施の形態１に係るネジなし端子台用の端子及びネジなし端子台の要部構造を概念的に説明する図であり、（ａ）はネジなし端子台の側面断面図、（ｂ）は該ネジなし端子台にネジなし端子台用の端子を接続した状態を示す側面断面図である。以下、この発明のネジなし端子台を単に端子台３という。端子台３は一つの端子１に対して一つを使用する。なお、多連型にするときは図１（ａ）に示すように所要数連結し、あるいは最初から一体構造に構成することもできる。また、基板実装形、ブロック式等の各種方式にも特別な制限なく対応できるが、ここでは便宜上、一つの端子１を接続する一つの端子台３について説明する。

端子台３は、絶縁体からなる有底筒状の基体３０と、端子１に設けられた吸引部材１２２に作用して端子１を引寄せるように基体３０の内部に設けられた磁性材としての、ここでは円柱状の永久磁石からなる吸着部３１１、及びこの吸着部３１１に対して端子１に設けられた吸引部材１２２が最接近したときに端子１の接触部１２１と電気的に接続されるように配設された端子電極３１２を有する端子座部３１と、端子１の係合部１２３と係脱され得るように設けられ、係合されることにより端子１の端子座部３１に対する接続状態を保持し、係合を解除されることにより端子１を端子座部３１から外せるようにした端子係脱部３２と、を備えている。

端子電極３１２は板状の導電体から成り、端子１との接触面３１２ａには円柱状の吸引部材１２２の外径よりも直径が大きい円形の貫通孔３１２ｂが設けられている。なお、貫通孔３１２ｂと円柱状の永久磁石からなる吸着部３１１との関係は、後述する極性切替スイッチ３３によって吸着部３１１が図３（ａ）の矢印Ｂ方向に回転されても互いに干渉しない大きさ及び形状に形成され、さらに、図における右側の端子１に対向される先端部が接触面３１２ａの位置よりも引っ込んだ位置となるように配設されている。また、端子電極３１２の導出部３１２ｃの接続先は特に限定されない。例えば隣り合う一対の端子台の端子電極が互いに導通された一般的な端子台であれば共通の電極として構成される。

端子係脱部３２は、端子座部３１の前方側（図３の右方向側）に所定寸法離間された位置に配設され、端子１の係合部１２３を含む接続部１２の外周面に沿った形状の挿入口３２１を有し、その挿入口３２１から端子座部３１の方向に端子１を挿入し回動させ得る空間３２２を形成する、基体３０と一体的に形成された絶縁体からなる袋穴状の挿入口形成部材３２３と、挿入口形成部材３２３の内側に形成され、端子１の係合部１２３が右または左に所定角度（４５度）回動されたときに、各係合部１２３に設けられた突起１２３ａに係合する周方向に４か所設けられた係止部３２４と、からなっている。

なお、端子１側の吸引部材１２２として、本実施の形態１のように永久磁石を用いる場合、吸着部３１１は、互いにある程度接近させたときに双方の間に働く磁気吸引力により引寄せられて、吸引部材１２２に対して吸着し得るものであれば、例えば軟鉄などの磁性材でもよいが、ここでは永久磁石が用いられ、かつ吸引部材１２２に対向する側の極性を変更させるための極性切替スイッチ３３が装置されている。極性切替スイッチ３３は、ここでは永久磁石からなる吸着部３１１の中心を貫通し、その吸着部３１１に固定された回動軸３３１をレバー３３２で１８０度回動させることで極性を切り替えるように構成され、切り替えた位置では吸着部３１１が回転方向に揺動しないように図示省略している係止手段によって係止されるように構成されている。

なお、極性を切り替える手法などは特に限定されるものではなく、例えばギアやリンク機構などを介してシーソー式の操作ボタンで切替えるなど、種々の変更が可能である。また、吸引部材１２２の磁極の極性あるいは着磁方法なども限定されるものではないが、ここでは便宜上、端子１側の吸引部材１２２の先端部はＳ極、端子台３の吸着部３１１はＮ極が前方を向いていて、端子１を端子座部３１に近付けたときに端子１が端子座部３１に引寄せられる状態となっている場合の例で説明する。

また、図１（ａ）に示すように、挿入口形成部材３２３の表面における特殊形状の挿入口３２１の周りには、周方向の４か所に放射方向を向く直線のＩマーク３４が設けられ、接続した端子１の合マーク１３と回転方向に合致されたときに係合部１２３が係止部３２４に係止されることを示すようになっている。実施の形態１では、端子１の係合部１２３を上述の如く、円筒状の導電体の外周面から径方向に突出させた突出体を周方向に等角度で４つ設けて構成し、端子１は端子台３の挿入口３２１に対して、９０度毎の一定角度でしか挿入することができない形状になっている。端子１の合マーク１３と端子台３のＩマーク３４は、その端子１を端子台３の挿入口３２１に挿入後、端子１の外周面の合マーク１３が端子台３のＩマーク３４に合致するように左または右に４５度回転することで、接続が完了したことの目視確認に利用するように形成されている。

次に動作について説明する。端子１を端子台３に接続する場合、端子１の接続部１２における係合部１２３の位置が挿入口３２１における円弧状に径が広げられた部分に合致するように回転方向の位置を合わせてから、接続部１２を挿入口３２１の奥まで挿入する。そのとき、端子１の外周部に設けた合マーク１３の位置が端子台３の挿入口３２１の周囲部に設けた隣り合うＩマーク３４相互の中央部となるので、迷うことなく挿入できる。接続部１２を挿入口３２１に挿入する時には、端子１側の吸引部材１２２と端子座部３１の磁石からなる吸着部３１１が磁力によって相互に引合うため端子１は挿入口３２１の内部の方向に引き込まれ、接続部１２の端面を形成する接触部１２１が端子座部３１の端子電極３１２に密着された状態となる。このとき吸引部材１２２の先端面と吸着部３１１の先端面との間には隙間が生じていて、直接当接しないように構成されている。

次に、端子１の挿入口３２１の外に突出された部分を矢印Ｂで示す左右どちらかに指で４５度回転させると、端子１の接続部１２における突出体からなる係合部１２３に設けた突起１２３ａが挿入口形成部材３２３の背面部に設けられた波形状の凹凸からなる係止部３２４の凹部に４か所とも同時に係止され、端子１を引抜くことができない状態となって端子１と端子台３が固定される。なお、挿入口形成部材３２３は若干のバネ弾性を有しており係合部１２３に設けた突起１２３ａが回動されたときに挿脱方向に弾性変形する。このとき、端子１外周部の合マーク１３が端子台３の挿入口３２１の周囲部に設けたＩマーク３４に合致するので、接続の確認ができる。なお、接続を解除する場合は、端子１を左右どちらかに４５度回転させ、挿入口３２１の周囲部に設けた隣り合うＩマーク３４相互の中央部に合わせて端子１を吸引部材１２２の吸着力に抗して挿入口３２１から引き抜くことで接続が解除される。前述のように、端子１の端子座部３１への接続、取外しにはドライバーなどの工具は不要であり、片手で操作できる。

また、端子台は基本的に同じ形状の端子台が複数並ぶ構造上、作業者は接続の際に誤配線をする可能性があるが、この実施の形態１では極性切替スイッチ３３により端子座部３１の吸着部３１１を構成する磁石の極性を切替えることで、多連の端子台３の内、接続不要な端子台の吸着部３１１の磁石の極性を予め端子１の吸引部材１２２の極性と同じにしておくことで、間違った端子１を挿入口３２１から挿入しようとした際に反発させ、作業者に誤配線を気付かせることが可能となる。

なお、端子台３に対して端子１を係脱するための回動角度は４５度に限定されるものではなく、端子１の係合部１２３と端子台３の係止部３２４の周方向の設置個数と共に適宜変更可能である。また、端子１の一端部側の圧着部１１、あるいは他端部側の接触部１２１、吸引部材１２２、係合部１２３、及び突起１２３ａなど接続部１２の形状や構成、端子座部３１、端子係脱部３２の構成、などについても種々の変形や変更が可能であることは言うまでもない。例えば凸部と凹部の配設関係を逆にし、あるいは端子台３の係止部３２４を、袋穴状の挿入口形成部材３２３の内側に基体３０と一体的に形成する代わりに、端子電極３１２の縁部を挿入口３２１の方向に延出させて、端子電極３１２と一体の金属によって構成するようにしても良い。その場合、端子１の接続部１２との接触面積を増やすことができるので接触抵抗が低減され、しかも金属のバネ弾性を利用して端子１の係合部１２３との係脱機構を構成できるので、端子電極３１２に対する端子１の接圧力や、端子１を接続あるいは取外す際に回動させるときのトルクの設計等が容易になるなどの利点が得られる。

上記のように実施の形態１によれば、端子１を端子台３に接続しあるいは取外す際に、端子１を挿入口３２１から奥まで挿入し、端子１を指先で摘んで左右どちらかに４５度回転させることにより接続する作業と、端子１を左右どちらかに４５度回転させ、挿入口３２１から端子１を引き抜く接続解除作業を片手でドライバー等の工具を必要とせず、実現できるので、接続の作業性が顕著に改善される。また、複数の端子台３の内、接続不要な端子台については、吸着部３１１を構成する永久磁石の端子１に対向する側の極性を極性切替スイッチ３３により予め端子１の先端部側の極性と同じにしておくことで、端子１を挿入口３２１から挿入した際に端子１に対して反発力を作用させ、作業者に誤配線を気付かせることが出来るため、配線作業に係る作業時間を削減することが出来る。しかも構成が簡素であるので部品数が少なく製造も容易であるという効果が得られる。また、増締めによる接続確認作業を不要にできる。また、従来の端子とネジ式端子台の接続方式の課題であった使用中の緩みを生じることがない。

実施の形態２．
実施の形態１では、端子１の接続部１２に永久磁石からなる吸引部材１２２を設け、端子台３の端子座部３１に永久磁石からなる吸着部３１１を設けると共に、吸着部３１１を構成する永久磁石の極性を反転させる極性切替スイッチ３３を用いて構成したが、極性切替スイッチ３３を省き、作業者に誤配線を気付かせる機能を省いた構成とすることもできる。この実施の形態２は、前述のように実施の形態１における極性切替スイッチ３３を省いた他は実施の形態１と同様に構成したものである（図示省略）。

前記のように構成された実施の形態２によれば、実施の形態１における作業者に誤配線を気付かせることが出来るため、配線作業に係る作業時間を削減出来るという効果は得られなくなるものの、実施の形態１のその他の効果が得られると共に、極性切替スイッチ３３を省いたことで構成が一層簡素になるので、部品点数が削減され更に安価に提供することが可能で、信頼性を高めることができるという別の効果が得られる。

実施の形態３．
この実施の形態３は、実施の形態２において、端子１の吸引部材１２２、及び端子座部３１の吸着部３１１の双方に用いた永久磁石を、端子１側の吸引部材１２２及び端子台３側の吸着部３１１の何れか一方にのみ設置し、他方は軟鉄などの磁性体によって構成するようにしたものである（図示省略）。なおこの場合、永久磁石としてＳ極とＮ極が同一面に着磁されたものを用いることで、相手側の磁性体に対する吸引力を、Ｓ極とＮ極の一方が着磁されたものよりも高めることができる。

前記のように構成された実施の形態３によれば、永久磁石の一方を軟鉄などの磁性体に置き換えることで、実施の形態２と同様の効果が得られると共に、永久磁石の一方を軟鉄などの磁性体に置き換えたので、実施の形態２よりも一層安価に提供することができるという効果が得られる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を自由に組合せたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 端子、１１ 圧着部、１２ 接続部、１２１ 接触部、１２２ 吸引部材、
１２３ 係合部、１２３ａ 突起、１３ 合マーク、２ 配線、３ 端子台、
３０ 基体、３１ 端子座部、３１１ 吸着部、３１２ 端子電極、３１２ａ 接触面、３１２ｂ 貫通孔、３１２ｃ 導出部、３２ 端子係脱部、３２１ 挿入口、
３２２ 空間、３２３ 挿入口形成部材、３２４ 係止部、３３ 極性切替スイッチ、
３３１ 回動軸、３３２ レバー、３４ Ｉマーク。

Claims (10)

1. 一端部側には、配線の端部を接続する導電体からなる配線固定部が設けられ、他端部側には、接続相手に対して、電気的接続を図るための前記配線固定部と一体に形成された接触部と、相互の間に磁力による吸引力を発生するための磁性体からなる吸引部材と、接続状態を保持し得る係合部と、を有する接続部が設けられて成ることを特徴とするネジなし端子台用の端子。
2. 前記接続部は前記導電体によって筒状に形成されて成り、前記吸引部材はその筒状の導電体の内部に収容され、前記接触部は前記筒状の導電体の端面からなり、前記係合部は先端部外周面に径方向に形成された凹部または凸部から成ることを特徴とする請求項１記載のネジなし端子台用の端子。
3. 筒状の前記導電体の外周面における前記係合部に対応する位置に、回転方向の位置を明示する合マークが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のネジなし端子台用の端子。
4. 前記吸引部材の磁性体として、永久磁石を用いたことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載のネジなし端子台用の端子。
5. 請求項１から請求項４までの何れかに記載された端子を接続固定するためのネジなし端子台であって、前記端子に設けられた吸引部材に磁気的に作用して該端子を引寄せるように配設された磁性体からなる吸着部、及びこの吸着部に前記吸引部材が最接近したときに前記端子の接触部と電気的に接続されるように配設された端子電極を有する端子座部と、前記端子の係合部と係脱され得るように設けられ、係合されることにより前記端子の前記端子座部に対する接続状態を保持し、係合を解除されることにより前記端子を前記端子座部から外せるようにした端子係脱部と、を備えたことを特徴とするネジなし端子台。
6. 前記端子係脱部は、前記端子座部に対して接続された前記端子を回動可能に形成され、該端子の回動角度により該端子の係合部が係合される係止位置と、係合が解除される係合解除位置が形成されて成ることを特徴とする請求項５記載のネジなし端子台。
7. 前記端子係脱部は、前記端子座部に対して所定寸法前方に離間された位置に配設され前記端子の接続部を挿入する挿入口、及びその挿入口から前記端子座部の方向に前記端子を挿入し回動させ得る空間を有する袋穴状の挿入口形成部材と、前記挿入口形成部材の内側に形成され前記端子が所定角度回動されたときに前記端子の係合部に係合する係止部と、からなることを特徴とする請求項６記載のネジなし端子台。
8. 前記挿入口形成部材の表面部における前記挿入口の周りに、前記端子の係止位置を示すマークを周方向の複数個所に設けたことを特徴とする請求項７記載のネジなし端子台。
9. 前記吸着部として、永久磁石を用いたことを特徴とする請求項５から請求項８までの何れかに記載のネジなし端子台。
10. 前記吸着部に用いた前記端子に対向する永久磁石の磁極のＮ極とＳ極を変更するように該永久磁石の姿勢を変更する極性切替スイッチを備えたことを特徴とする請求項９記載のネジなし端子台。

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