通電時に発熱するのは、接続が緩んだ状態等の条件下において、端子金具等のように電線を直接的に接続する部材や部品である。しかし、特許文献1〜5の技術を適用すると、発熱源たる端子金具等から離れた位置に温度ヒューズを備えている。端子金具等で発生した熱は端子台本体や端子金具を伝導するが、その伝導過程で温度が低下する。
例えば特許文献1の図1には、接続片(31)と連結片(32)とを有する端子金具(3)が記載されている。当該連結片(32)に温度ヒューズ(4)が備えられているが、端子金具(3)の全体が露出している。接続片(31)で発生する熱は連結片(32)に伝導する過程では、外部環境の温度(一般的には気温)との温度差に応じて放熱されるために低下する。温度ヒューズはその設定温度で作動するものの、端子金具等(上述した例では接続片(31))では設定温度よりも大幅に高くなる。そのため、端子金具等の発熱源では高い温度になり、端子台自体への影響(例えば早期の劣化やクラックの発生等)も大きくなるという問題点があった。
本考案はこのような点に鑑みてなされたものであり、導電金具における発熱をばらつきなく確実に温度検出器で検出できると共に、温度検出器の取り付けが容易な端子台を提供することを目的とする。
上記課題を解決するためになされた本考案は、絶縁性の基台と、前記基台に固定される複数の導電金具と、温度を検出する温度検出器とを有し、前記基台は隣接する前記導電金具間にこれらを絶縁するリブが設けられ、前記リブに前記温度検出器の本体を個別に収容可能な収容溝が形成された端子台であって、前記基台の前記収容溝が形成されたリブ側面を覆うように着脱自在に取り付けられる絶縁性の保護カバーを備え、前記保護カバーは、前記基台取り付け状態で前記リブ側面に対向する一面において前記収容溝に対応する位置に開口状の保持部が形成され、前記保持部にて前記温度検出器本体の基端部を係止して前記温度検出器本体を前記一面から露出させた状態で保持するものであり、前記保護カバーを前記基台の前記リブ側面に取り付ける際に前記温度検出器本体が前記収容溝に収容されることを特徴とする。
この構成によれば、接続不良等によって通電時に導電金具で発熱が生じると、当該導電金具に隣接するリブに設けられた収容溝に収容される温度検出器によって発熱が確実に検出される。すなわち、温度検出器を個別に収容する収容溝は、隣接する導電金具間に設けられるリブに形成されているので、温度検出器は、発熱源である導電金具の近傍に位置決めされる。よって、リブを挟む両側の導電金具における発熱をばらつきなく確実に検出することができる。また、リブは隣接する導電金具どうしを絶縁するために本来必要な構成であり、そのリブに温度検出器を収容するための収容溝を設けたので、省スペースで温度検出器を配設することができる。
また、基台の収容溝が形成されたリブ側面を覆うように着脱自在に取り付けられる絶縁性の保護カバーは、基台取り付け状態でリブ側面に対向する一面において収容溝に対応する位置に開口状の保持部が形成され、保持部にて温度検出器本体の基端部を係止して温度検出器本体を一面から露出させた状態で保持するので、保護カバーを基台のリブ側面に取り付ける際に温度検出器本体が収容溝に確実に収容される。よって、保護カバーを基台に取り付けるだけの簡単な作業で温度検出器の取り付けを行うことができる。
なお、「基台」は端子台の本体に相当する。「温度検出器」には、所定温度に達すると通電を遮断する温度ヒューズや、検出した温度に対応する信号を出力する温度センサなどを含む。
本考案は、前記保護カバーが、箱状に形成され、その内部に前記温度検出器のリードが収容されることを特徴とする。
この構成によれば、箱状に形成された保護カバーの内部に温度検出器のリードが収容されるので、温度検出器のリードを確実に保護することができる。
本考案は、前記保護カバーが、前記箱状の内部に前記温度検出器のリードを案内するガイド部が設けられたことを特徴とする。
この構成によれば、保護カバーの内部に収容された温度検出器のリードが、ガイド部によって案内されるので、リードどうしが接触してショート状態になることを防止することができる。
本考案は、前記収容溝が、前記温度検出器本体においてリードが設けられるリード面を除いて、前記温度検出器本体の全面が当該収容溝の内壁に面接触又は面近接するように形成されたことを特徴とする。
この構成によれば、温度検出器本体は、その全面が収容溝の内壁に面接触又は面近接するので、温度検出器本体と内壁との間の大気による温度低下の影響が排除され、リブを介して発熱源である導電金具の温度により近い温度を検出することができる。なお、「収容溝」の内壁と「温度検出器本体」とは、全面(ただし温度検出器のリード面を除く)で面接触または面近接する関係であればよく、両者の形状を問わない。例えば、温度検出器本体が直方体状である場合、収容溝を温度検出器本体の外形に略整合する矩形状の溝断面を有する溝形状とすることが好ましい。
本考案は、前記収容溝の内壁と前記収容溝に収容される前記温度検出器本体との隙間が0.3〜0.5mmであることを特徴とする。
この構成によれば、収容溝内壁と温度検出器本体との隙間が微小であるため、大気による温度低下の影響を確実に排除することができる。また、当該隙間が確保されることにより、温度検出器本体を収容溝に収容し易く、また溶断や故障等によって温度検出器の交換が必要な場合でも容易に取り出すことができる。
本考案は、複数の前記収容溝が前記リブ側面に直線状に配列されて形成され、前記温度検出器本体は、複数の前記収容溝に一つおきに収容されたことを特徴とする。
この構成によれば、リブに接する両側の二つの導電金具の温度を一の温度検出器本体で検出することにより、必要とする温度検出器の数が抑えられるので、コストを低減できる。また、隣り合う温度検出器本体のリードどうしをかしめ接続する場合に必要なスペースが小さくて済むため、保護カバー内にリードを容易に収容することが可能となる。
本考案は、複数の前記収容溝のうちで二以上の前記収容溝にそれぞれ前記温度検出器本体を収容する場合には、二以上の前記温度検出器を直列接続することを特徴とする。
この構成によれば、少なくとも一の温度検出器本体において設定温度に達した場合には、端子台に発熱が生じたことを検出することができる。
本考案は、前記温度検出器が、所定温度に達すると通電を遮断する温度ヒューズであることを特徴とする。
この構成によれば、温度検出器としての温度ヒューズは、導電金具の温度に近い設定温度で作動(一般的には溶断や断線)して、通電を遮断する。そのため、安価な構成で導電金具の発熱を確実に検出することができる。
本考案は、前記導電金具に前記基台の下面より突出するリード部が延設されてプリント基板に実装されるプリント基板用端子台であることを特徴とする。
この構成によれば、プリント基板用端子台において、導電金具の発熱を確実に検出することができると共に、保護カバーを基台に取り付けるだけの簡単な作業で温度検出器の取り付けを行うことができる。
本考案は、前記収容溝が、電線が接続される前記基台正面側における前記リブの側面に開口形成されたことを特徴とする。
この構成によれば、プリント基板用端子台において電線が接続される基台正面側におけるリブの側面に収容溝が開口形成され、当該側面に温度検出器を保持する保護カバーが取り付けられるため、温度検出器の交換を容易に行うことができる。
本考案は、前記導電金具に螺着される端子ネジと、前記端子ネジを保持するアップ座金と、前記アップ座金を上方へ弾性付勢する圧縮バネとを備えてなるネジアップ式端子台であることを特徴とする。
この構成によれば、ネジアップ式端子台において、導電金具の発熱を確実に検出することができると共に、保護カバーを基台に取り付けるだけの簡単な作業で温度検出器の取り付けを行うことができる。
本考案は、前記保護カバーが、その長手方向端部またはその近傍に、前記温度検出器のリードを通すための穴または切欠きを有することを特徴とする。
この構成によれば、穴や切欠きに温度検出器のリードを通すだけで、外部機器と簡単に電気的な接続を行うことができる。「外部機器」は、例えば温度検出器が接続される異常警報回路や電源遮断回路を備えた電気機器などが該当する。
以下、本考案の端子台を具体化した一実施形態について図面を参照しつつ説明する。尚、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的な接続を意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示してはいない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。
図1は、本考案の実施形態の端子台10を示す図であり、同図(A)は平面図、同図(B)は正面図、同図(C)は底面図、同図(D)は右側面図である。尚、図1(A),(B)では透明カバー50の一部を破断して示している。図2(A)は図1(A)に示すIIA−IIA線矢視の断面図であり、同図(B)はIIB−IIB線矢視の断面図である。図3は、保護カバー14を外した状態の端子台10を示す正面図である。図4は、保護カバー14を示す図であり、同図(A)は平面図、同図(B)は正面図、同図(C)は背面図、同図(D)は右側面図である。図5は、保護カバー14を基台12へ取り付ける様子を示す図であり、同図(A)は図2(A)に対応する断面図であり、同図(B)は図2(B)に対応する断面図である。図6は、温度ヒューズ40の一例を示す斜視図である。
端子台10は、プリント基板に実装されるプリント基板用端子台である。端子台10は、図1等に示すように、基台12と、導電金具20と、アップ座金22と、圧縮バネ23と、端子ネジ24と、温度ヒューズ用保護カバー(以下、単に「保護カバー」と称する)30と、温度ヒューズ40と、透明カバー50とを主要部材として構成されている。
基台12は、耐熱性の樹脂で形成され、絶縁性を有する。基台12の材質としては、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)などを好適に用いることができる。この基台12は、台座部13、カバー装着部14、リブ15、左右の側面壁16、背面壁17、ガイド部18などを有する。台座部13は、導電金具20を収容する部分であり、左右方向一列に極数分が設けられている。カバー装着部14は、基台12正面側側面のほぼ中央部において長手方向に形成される長溝状の凹部を含む領域であり、後述する保護カバー14を着脱可能(取り付け、取り外し)にする。
リブ15は、基台12の構成部位であって、隣接する導電金具20間に設けられてこれらを絶縁する部分である。複数のリブ15は、図1に示す外観図や図2の断面図で示すように、基台12の上下方向に形成される壁状部位である。
各リブ15には、温度ヒューズ40の本体40aを個別に収容する収容溝15aが開口形成されている。この収容溝15aは、温度ヒューズ本体40aの外形よりも僅かに大きい矩形状の溝断面を有しており、収容溝15aの内壁面が温度ヒューズ本体40aと面接触又は面近接するように形成される。さらに、温度ヒューズ本体40aの収容及び取り出しを容易とするために、収容溝15aに温度ヒューズ本体40aが収容された状態で、所定の隙間(例えば0.3〜0.5mm)が確保されるように形成されるのが望ましい。具体的には、各リブ15のカバー装着部14内の凹部表面よりもさらに基台12の中心部に向かって凹溝状に形成される。収容溝15aの数は、任意に設定可能であるが、本実施形態では、図3に示すように、導電金具20の数、すなわち極数8よりも1つ少ない7つの収容溝15aを設けている。複数の収容溝15aは直線状に配列される構成が望ましいが、非直線状に配列する構成としてもよい。
側面壁16は、基台12の左右両端に立設されている。側面壁16は、下面からガイド突起18が突設されており、ガイド18の先端にテーパ部18aが形成されている。背面壁17は、基台12の背面側側面において長手方向に延びるように立設されている。
導電金具20は、略直方体のフレーム状を呈し、上部には中央にネジ穴を有する略正方形板状の上面部20aが設けられ、下部にはプリント基板に固定及び電気的接続を図るためのリード部20bが延設されている。各リード部20bは、その先端がプリント基板のスルーホール周縁に係合可能な側面視コ字状のフック形に形成されている。極数分の導電金具20は、基台12の各台座部13内にそれぞれ収容される。
アップ座金22は、図2(A)に示すように、断面コ字状を呈し、コ字状の上辺22aと下辺22bとの間に導電金具20の上面部20aが位置するように配置されている。
圧縮バネ23は、基台12の台座部13下の空間内でアップ座金22の下辺22bを上方へ弾性付勢する状態で配置される。
端子ネジ24は、鉄等の金属からなるビスやスクリュ等であり、アップ座金上辺22aに形成された孔に足部が挿入され、アップ座金22を圧縮バネ23の弾性力に抗して押し下げた状態で、導電金具上面部20aのネジ孔に螺合する。電線は、端子ネジ24(具体的には頭部)と導電金具20の上面部20aとの間に挟まれて接続される。電線の端部は圧着端子や圧着スリーブなど備えるのが、接続作業性を向上させ、接続不良等を抑制する観点で望ましい。
保護カバー30は、絶縁性を有する樹脂、例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート)などの材質からなり、温度ヒューズ40を予め保持すると共に、基台12のカバー装着部14に装着した状態においては、収容溝15aに収容された温度ヒューズ40を覆って保護する。この保護カバー30は、図4、図5に示すように、基台12のカバー装着部14に対して着脱可能な形状、すなわち左右に細長い略直方体の外観形状であり且つ上面が開口する箱形状に形成されている。より詳細には、基台12取り付け状態で、収容溝15aが設けられるリブ15側面(カバー装着部14)に対向する背面部30aにおいて各収容溝15aに対応する位置に開口状(本実施形態では縦長スリット状)の保持部30bが形成され、各保持部30bにて各温度ヒューズ本体40aの基端部を係止して本体40aを背面部30aから突出させた状態で保持する。また、保護カバー30の箱状内部の各保持部30b近傍にはガイド部30cが立設され、温度ヒューズ40のリード40cは、ガイド部30cによってリード40どうしが接触することなく案内されて保護カバー30内部に収容される。
さらに、保護カバー30の長手方向両端部には、切欠き30dが形成されている。この切欠き30dには、複数の温度ヒューズ40のうち、左右両端の温度ヒューズ40の一方のリード40cに接続される接続線41が挿通される。各接続線41は、例えば、図示しないコネクタ内の対応端子(図示せず)を介して外部機器と接続される。「外部機器」は、例えば異常警報回路や電源遮断回路を備えた電気機器などが該当する。なお、リード40cが接続線41に相当する長さを有する場合には、接続線41を省略することも可能である。
温度ヒューズ40は、温度検出器の一種であり、所定温度に達するとヒューズが溶断することにより発熱を感知するものである。所定温度は例えば98℃や111℃などが該当し、所定の温度範囲(例えば±3℃)内で許容される。一の端子台10に収容する温度ヒューズ40の数は任意に設定可能である。図3に示す構成例では、4個の温度ヒューズ40をかしめ金具を介して直列接続したうえで、7つの収容溝15aに一つおきに収容している。
また、温度ヒューズ40は、図6に示すように、本体40aと、二本のリード40cとで構成される。本体40aには所定温度に達すると溶断(切断)するヒューズが内蔵され、当該ヒューズと接続されたリード40cがリード面40bから伸びている。本体40aは、一般に角型と称される直方体状の外形を呈している。このため、収容溝15aはこの本体40aの外形に略整合する矩形状の溝断面を有する溝形状に形成されている。
透明カバー50は、ポリカーボネート等の透明樹脂材料からカバー部材であり、端子台10に略等しい平面サイズを有する略平板状であって前端部が下側に屈曲している。透明カバー50は、基台12上面を覆うように左右の側面壁16の前後端上部に着脱可能に取付けられる。また、透明カバー50の前端縁は、各導電金具20に対応する位置が矩形状に切欠かれて、電線を通しやすくなっている。透明カバー50は、端子ネジ24、導電金具20、電線の導体部等に埃等が付着するのを防止すると共に、作業者がこれらの導電部材に触れて感電することを防止する。
次に、端子台10のプリント基板への実装手順について、図7乃至図9を参照しつつ説明する。図7は、プリント基板Pの平面図である。図8は、図7に示すプリント基板PのVIII-VIII線矢視の断面とリード部20bを含む端子台10下部を拡大して示す図であり、(A)はリード部20bをプリント基板PのスルーホールH周縁に係合させる直前の状態を、(B)は係合させた後の状態をそれぞれ示している。図9は、リード部20bをスルーホールH周縁に係合させた状態を示すプリント基板Pの下面図である。
図7に示すように、プリント基板Pには、リード部20bに対応する8個の長円状のスルーホールHと、ガイド突起18に対応するガイド穴Gが開口されている。まず、図8(A)に示すように、端子台10の各リード部20bを、プリント基板Pの各スルーホールHに位置合わせする。この時、左右両側のガイド突起18は、その先端がプリント基板に設けられたガイド穴Gの周縁にそれぞれ当接している。続いて、ガイド突起18のテーパ部18aをガイド穴G周縁に摺動させつつ、ガイド突起18をガイド穴Gへ挿入する。これにより、端子台10全体が矢印X方向に水平移動し、図8(B)及び図9に示すように、各リード部20bはプリント基板PのスルーホールH周縁に係合する。そして、この状態で、各リード部20bは、プリント基板Pの図示しない配線パターンに半田付けされることにより、プリント基板Pへの実装が完了する。
以上詳述したことから明らかなように、本実施形態によれば、端子台10は、絶縁性の基台12と、基台12に固定される複数の導電金具20と、温度を検出する温度検出器としての温度ヒューズ40とを有し、基台12は隣接する導電金具20間にこれらを絶縁するリブ15が設けられ、リブ15に温度ヒューズ40の本体40aを個別に収容可能な収容溝15aが形成され、基台12の収容溝15aが形成されたリブ15側面を覆うように着脱自在に取り付けられる絶縁性の保護カバー30を備え、保護カバー30は、基台12取り付け状態でリブ15側面に対向する一面である背面部30aにおいて収容溝15aに対応する位置に開口状の保持部30bが形成され、保持部30bにて温度ヒューズ本体40aの基端部を係止して温度ヒューズ本体40aを背面部30aから突出させた状態で保持するものであり、保護カバー30を基台12のリブ15側面に取り付ける際に温度ヒューズ本体40aが収容溝15aに収容される(図5参照)。
よって、接続不良等によって通電時に導電金具20で発熱が生じると、当該導電金具20に隣接するリブ15に設けられた収容溝15aに本体40aが収容される温度ヒューズ40によって発熱が確実に検出される。すなわち、温度ヒューズ本体40aを個別に収容する収容溝15aは、隣接する導電金具20間に設けられるリブ15に形成されているので、温度ヒューズ本体40aは、発熱源である導電金具20の近傍に位置決めされる。よって、リブ15を挟む両側の導電金具20における発熱をばらつきなく確実に検出することができる。なお、本考案者は、実験により、導電金具20が135℃〜140℃となった時に温度ヒューズ40のヒューズが溶断して発熱が検出されることを確認している。また、リブ15は隣接する導電金具20どうしを絶縁するために本来必要な構成であり、そのリブ15に温度ヒューズ本体40aを収容するための収容溝15aを設けたので、省スペースで温度ヒューズ40を配設することができる。
また、基台12の収容溝15aが形成されたリブ15側面(カバー装着部14)を覆うように着脱自在に取り付けられる絶縁性の保護カバー30は、基台12取り付け状態でリブ側面(カバー装着部14)に対向する一面である背面部30aにおいて収容溝15aに対応する位置に開口状の保持部30bが形成され、保持部30bにて温度ヒューズ本体40aの基端部を係止して温度ヒューズ本体40aを背面部30aから突出させた状態で保持するので、図5に示すように、保護カバー30を基台12のカバー装着部14に取り付ける際に温度ヒューズ本体40aが収容溝15aに確実に収容される。よって、保護カバー30を基台12に取り付けるだけの簡単な作業で温度ヒューズ40の取り付けを行うことができる。
また、本実施形態によれば、保護カバー30が、箱状に形成され、その内部に温度ヒューズ40のリード40cが収容されている。よって、温度ヒューズ40のリード40cを確実に保護することができる。
また、本実施形態によれば、保護カバー30が、箱状の内部に温度ヒューズ40のリード40cを案内するガイド部30cが設けられている。よって、保護カバー30の内部に収容された温度ヒューズ40のリード40cが、ガイド部30cによって案内されるので、リード40cどうしが接触してショート状態になることを防止することができる。
また、本実施形態によれば、収容溝15aが、温度ヒューズ本体40aにおいてリード40cが設けられるリード面40bを除いて、温度ヒューズ本体40aの全面が当該収容溝15aの内壁に面接触又は面近接するように形成されている。よって、温度ヒューズ本体40aは、その全面が収容溝15aの内壁に面接触又は面近接するので、温度ヒューズ本体40aと内壁との間の大気による温度低下の影響が排除され、リブ15を介して発熱源である導電金具20の温度により近い温度を検出することができる。なお、「収容溝15a」の内壁と「温度ヒューズ本体40a」とは、全面(ただし温度ヒューズ本体40aのリード面40bを除く)で面接触または面近接する関係であればよく、両者の形状を問わない。例えば、本実施形態のように、温度ヒューズ本体40aが直方体状である場合、収容溝15aを温度ヒューズ本体40aの外形に略整合する矩形状の溝断面を有する溝形状とすることが好ましい。
また、本実施形態によれば、収容溝15aの内壁と収容溝15aに収容される温度ヒューズ本体40aとの隙間が0.3〜0.5mmである。よって、収容溝15a内壁と温度ヒューズ本体40aとの隙間が微小であるため、大気による温度低下の影響を確実に排除することができる。また、当該隙間が確保されることにより、温度ヒューズ本体40aを収容溝15aに収容し易く、また溶断や故障等によって温度ヒューズ40の交換が必要な場合でも容易に取り出すことができる。
また、本実施形態によれば、複数の収容溝15aがリブ15側面に直線状に配列されて形成され、温度ヒューズ本体40aは、複数の収容溝15aに一つおきに収容されている。よって、リブ15に接する両側の二つの導電金具20の温度を、一の温度ヒューズ本体40aで検出することにより、必要とする温度ヒューズ40の数が抑えられるので、コストを低減できる。また、隣り合う温度ヒューズ40のリード40cどうしをかしめ接続する場合に必要なスペースが小さくて済むため、保護カバー30内にリード40cを容易に収容することが可能となる。
また、本実施形態によれば、複数の収容溝15aのうちで二以上の収容溝15aにそれぞれ温度ヒューズ本体40aを収容する場合には、二以上の温度ヒューズ40を直列接続する。よって、少なくとも一の温度ヒューズ本体40aにおいて設定温度に達した場合には、端子台10に発熱が生じたことを検出することができる。
また、本実施形態によれば、温度検出器が、所定温度に達すると通電を遮断する温度ヒューズ40である。よって、温度検出器としての温度ヒューズ40は、導電金具20の温度に近い設定温度で作動(一般的には溶断や断線)して、通電を遮断する。そのため、安価な構成で導電金具20の発熱を確実に検出することができる。
また、本実施形態によれば、端子台10は、導電金具20に基台12の下面より突出するリード部20bが延設されてプリント基板に実装されるプリント基板用端子台である。よって、プリント基板用端子台において、導電金具20の発熱を確実に検出することができると共に、保護カバー30を基台12に取り付けるだけの簡単な作業で温度ヒューズ40の取り付けを行うことができる。
また、本実施形態によれば、収容溝15aが、電線が接続される基台12正面側におけるリブ15の側面に開口形成されている。よって、プリント基板用端子台において電線が接続される基台12正面側におけるリブ15の側面に収容溝15aが開口形成され、当該側面に温度ヒューズ40を保持する保護カバー30が取り付けられるため、温度ヒューズ40の交換を容易に行うことができる。
また、本実施形態によれば、端子台10は、導電金具20に螺着される端子ネジ24と、端子ネジ24を保持するアップ座金22と、アップ座金22を上方へ弾性付勢する圧縮バネ23とを備えてなるネジアップ式端子台である。よって、ネジアップ式端子台において、導電金具20の発熱を確実に検出することができると共に、保護カバー30を基台12に取り付けるだけの簡単な作業で温度ヒューズ40の取り付けを行うことができる。
また、本実施形態によれば、保護カバー30の長手方向端部に、温度ヒューズ40のリード40c又はその接続線41を通すための切欠き30dを有する。よって、切欠き30dに温度ヒューズ40のリード40c又はその接続線41を通すだけで、外部機器と簡単に電気的な接続を行うことができる。
尚、本考案は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本考案の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能であることは云うまでもない。