JP4719123B2 - 信号表示灯のピラー構造およびその構造を有する信号表示灯 - Google Patents
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Description
ところで、信号表示灯は、機械装置に対して、突出状態で配置されているため、機械装置を工場等に搬入する際に、既に信号表示灯が取り付けられていると、突出した信号表示灯が邪魔になり、機械装置の搬送がしにくい。このため、通常は、信号表示灯は、機械装置に固着されたターミナルユニットと、そのターミナルユニットに対して着脱可能な上ユニット(信号表示用本体ユニット)とに分離可能になっている。
一方、信号表示灯、特にターミナルユニットと上ユニットの嵌合部の構造は、小型化の要求を満たさなければならず、しかも、電気的に確実に接続され得る構成でなければならない。
特許文献1に開示された信号ピラー構造は、L字状脚部31およびU字状接続ブリッジ27を備えており、これらL字状脚部31およびU字状接続ブリッジ27によって、ターミナルユニットと上ユニット間の電気的な接続が達成されるようになっている(要約を参照)。
また、ピラー構造を小型化する際に、電気的な安全性確保のために一定の間隔を保とうとすると、小型化の制約となり、小型化に限界があるという課題もあった。
この発明は、また、ターミナルユニットに接続される電線の損傷が防止され、かつ、ターミナルユニットと上ユニットとを確実に電気的に接続できる小型のピラー構造を提供することを他の目的とする。
また、本発明において、前記第1接続部に近接して、上下に変位可能な絶縁材で形成されたスライダが備えられ、このスライダは、前記電線の前記芯線を案内するためのガイド凹部と、ガイド凹部の両側に沿って下方に延び、下方に変位したときに、前記第1接続部を水平方向に弾性変位させて、その側方に形成された芯線挿入用の空隙を開く脚と、を含む場合がある。この場合、スライダを下方に変位させた状態で、芯線挿入用の空隙を開くことができる。この空隙内に、ガイド凹部により案内された電線の芯線をスムーズに導入でき、ひいては、第1接続部と電線とを容易に接続することができる。
また、本発明において、前記スライダは、前記ターミナルユニットを形成する絶縁材に係止されており、上下の変位量を所定の範囲内に規制する規制部が形成されている場合がある。この場合、スライダが脱落することや、スライダが過度に下方に変位することにより第1接続部が弾性的に電線に接触できなくなることが防止される。スライダの変位の範囲に格別の注意を払わずに、スライダを容易に操作することができ、ひいては、電線と第1接続部との接続作業を容易にすることができる。
また、本発明において、前記電極板は、角部の丸められた三角形状板を含み、前記湾曲支持体は、S字状の線体を含む場合がある。この場合、電極板と平面電極とが接触状態で、ユニット間にこじり力が作用したとしても、角部の丸められた三角形状板を含む電極板と平面電極とがひっかかりなくスムーズに相対変位できる。その結果、電極板に無理な応力が生じることを防止でき、接続構造の損傷の防止に寄与する。また、仮に、こじり力が作用したときに、三角形状板が変位したとしても、S字状の線体では、直線状の線体に比べて応力が小さくて済む。従って、接続構造の損傷の防止に寄与する。
また、本発明において、前記上ユニットは、その下部に、前記ターミナルユニットの上部に外嵌されるターミナルユニット受け入れ凹部を備え、この凹部内に、下向きに前記平面電極が配置されている場合がある。この場合、上ユニットを取り外したときに、平面電極を汚れ難くできる。その結果、上ユニットをターミナルユニットに再度取り付けたときに、両ユニットを確実に電気的に接続できる。
図1は、本発明の一実施形態の信号表示灯の正面図である。図1を参照して、信号表示灯1は、一方向に長い柱状形状をなしていて、その長手方向を例えば上下方向Z1,Z2に沿わせた状態で、設置対象、例えば自動機械の本体部2の上面に設置される。なお、信号表示灯1の長手方向を上下方向以外の方向に沿わせて、信号表示灯1を設置してもよい。本実施形態では、長手方向を上下方向Z1,Z2に沿わせて設置する場合に則して説明する。
信号表示灯本体4は、当該信号表示灯1の頂部に配置されるカバー5と、光信号を発する例えば3つの表示ユニット6と、表示ユニット6に電力を供給するために当該信号表示灯本体4の基部に配置される上ユニットとしての基部ユニット7(以下、上ユニット7ともいう。)とを有している。信号表示灯1は、その長手方向に沿って、カバー5と複数の表示ユニット6と基部ユニット7とを積層状態で互いに連結してなる。また、基部ユニット7の端部に、ターミナルユニット3が連結されている。
また、ターミナルユニット3は、自動機械の本体部2から導出された電線8が電気的に接続されている。ここで、電線8は、信号伝達用の電線であってもよいし、電力供給用の電線であってもよい。自動機械の本体部2は、当該ターミナルユニット3を介して、信号表示灯本体4に電気的に接続されていて、これにより、自動機械の本体部2からの信号や電力が、信号表示灯本体4に与えられるようになっている。
図2および図3を参照して、信号表示灯1は、ターミナルユニット3と上ユニットとしての信号表示灯本体4の基部ユニット7との間の機械的な連結構造9を有している。この連結構造9により、ターミナルユニット3と上ユニット7との間の機械的な連結を達成するとともに、必要に応じて、両ユニット3,7の間の機械的な連結を解除できるようにされている。
ハウジング11は、筒状をなしている。ハウジング11の下部11aは、ターミナルユニット受け入れ凹部11bを有している。この凹部11bは、下方Z2に向けて開口し、ターミナルユニット3の凸部としての上部3aを受け入れている。凹部11bは、内周面を有している。この内周面に、ターミナルユニット3の上部3aの外周面が嵌め入れられている。より具体的には、軸方向Z0に所定長で嵌合させた後に、周方向Tに所定長で相対回動させることにより、ターミナルユニット3の外周面の凸部3bと、上ユニット7の内周面の凹部11cとが互いに係合し、これにより、両ユニット3,7が互いに係止されるようになっている。
スライダ16は、端子金具15ごとに設けられ、組立時に電線8を端子金具15に接続するときに、電線8を案内する。
第1のハウジング17は、本体部2に固定されるとともに、上ユニット7を支持し、また、第2のハウジング18を嵌合状態で保持している。第1のハウジング17は、環状をなしている。第1のハウジング17の上部が、ターミナルユニット3の上部3aを形成し、上ユニット7と連結するための連結部としての外周面および端面を有している。
第2のハウジング18は、各端子金具15を周囲から取り囲んだ状態で保持することにより、これらを絶縁しつつ保護し、また、電線8を取り囲んで保護する。第2のハウジング18は、環状をなしていて、その内部の第1の部分として、その中央部を上下方向Z1,Z2に貫通する貫通孔18aを有し、内部の第2の部分として、貫通孔18aの上方Z1に区画された収容室18bを有している。収容室18bは、貫通孔18aと連通し、径方向に貫通孔18aよりも相対的に広く形成され、電線8を収容する。
連結構造9は、上ユニット7の下部11aの凹部11bの嵌合部としての内周面と、ターミナルユニット3の上部3aの凸部としての第1のハウジング17の嵌合部としての外周面とを有している。嵌合部同士が互いに嵌合し、ターミナルユニット3の上向きの端面で上ユニット7を受けるようにしている。これにより、軸方向Z0および周方向Tに関しての両ユニット3,7の相対位置が規制され、ピラー構造10の対応する一対の電気的接続部(平面電極13、端子金具15が相当)が互いに対向して配置されて、互いに接続できるようになっている。
また、連結構造9は、両ユニット3,7を固定するための固定部であり係合部としての凸部3bおよび凹部11cを有している。これにより、両ユニット3,7の軸方向相対移動を規制し、且つ両ユニット3,7の連結が不用意に解除されることを防止している。
図7〜図10を参照して、第2のハウジング18は、各端子金具15を保持する保持部としての複数の金具保持孔19と、各スライダ16を保持する複数の保持部20と、固定用の挿通孔21とを有している。
金具保持孔19は、端子金具15ごとに設けられ、上下方向Z1,Z2に貫通している。各金具保持孔19は、第2のハウジング18の外縁18cに形成されていて、互いに独立して形成されている。金具保持孔19は、相対的に下方Z2に配置されていて径方向に広く形成された第1室19aと、相対的に上方Z1に配置されていてスリット状に形成された第2室19bとを有している。
第2室19bは下方Z2に開放されているが、第1のハウジング17により塞がれている。第1室19aは、連通孔22を通じて、収容室18bに連通している。連通孔22は、上下方向Z1,Z2に沿って延びていて、収容室18bの底面に形成されている。連通孔22の上下方向の中間部は、互いに独立した3つの小孔22a,22b,22cに分割されている。
図5、図6および図7を参照して、複数の端子金具15は、第2のハウジング18の外縁18c沿いに、周方向Tに関して所定間隔毎に配置されて、第2のハウジング18の金具保持孔19に保持されている。
この電線8は、ターミナルユニット3の中央部の貫通孔18aからターミナルユニット3の内部の収容室18bに進入している。電線8は、芯線8aと、この芯線8aを覆う被覆部8bとを有している。電線8の先端8cは、その最端部から所定長さにわたって被覆部8bが除去されて、芯線8aが露出している。露出された芯線8aが、下向き状態で端子金具15の第1接続部15aと接続されている。芯線8aの側部が、第1接続部15aの接触部としての端縁に接触している。これにより、第1接続部15aは、上方への芯線8aの抜け止めとしても機能している。なお、芯線8aの最端部の端縁が、第1接続部15aの接触部としての面に接触するようにしてもよい。
端子金具15は、1枚の金属板が所定形状に打ち抜かれ、かつ、曲成されることにより、第1接続部15a、第2接続部15bおよび本体部15cが一体的に構成されている。例えば、第1接続部15a、第2接続部15bおよび本体部15cは、単一部材としての板状の金属部材により互いに一体に形成されている。
電極板15b1は、角部15b3の丸められた三角形状板からなる。電極部15b1は、丸められた角部15b3の端縁に接触部を有している。
図2と図6を参照して、ターミナルユニット3および上ユニット7が互いに連結されていない状態(ターミナルユニット3単独の状態)では、第2接続部15bの電極板15b1の上部およびその近傍部分が、ターミナルユニット3の上面3cから相対的に大きな量で突出している。ターミナルユニット3および上ユニット7が互いに連結された状態では、第2接続部15bの電極板15b1の上部だけが、具体的には、接触部およびその近傍部分だけが、ターミナルユニット3の上面3cから相対的に小さな量で突出していて、上ユニット7の平面電極13に接触している。
図7、図12、図13を参照して、スライダ16は、端子金具15の第1接続部15aに近接して配置され、上下方向Z1,Z2に変位自在に第2のハウジング18の保持部20に保持されている。スライダ16は、手動操作により下方Z2へ押し下げることができ、また、押し下げ力が働いていないときには、端子金具15の第1接続部15aの弾性反発力により、スライダ16は上方Z1へ押し上げられるようになっている。
ガイド凹部16aは、電線8を第1接続部15aに接続するときに、電線8の先端8cに露出された芯線8aを案内する。ガイド凹部16aは、樋状の凹湾曲面に形成されていて、径方向内方および上下方向Z1,Z2に開放されていて、凹湾曲面に沿わせて、上方Z1から下方Z2へ向けて芯線8aを案内できるようになっている。
スライダ16の上面は、操作部としての凹条16dを有している。この凹条16dは、工具23を係合させるために設けられている。組立時にスライダ16を下方Z2へ押し下げようとするときに、ネジ回し等の工具23の先端を凹条16dに嵌め入れることで、安定して確実にスライダ16を押し下げることができる。
スライダ16の第1の規制部27と、第2の規制部28とは、スライダ16に一体に形成されている。第1の規制部27は、脚16bの側部に一体に形成された突起16eにより形成されている。この突起16eは、下面が傾斜面により形成されている。脚16bを連通孔22に上方Z1から入れるときには、連通孔22の縁部と突起16eの傾斜面とが沿うことにより、脚16bを弾性変形させつつ、突起16eが連通孔22の縁部を乗り越えることができるようにされている。突起16eが連通孔22の縁部を乗り越えた後には、脚16bの弾性復元力により、脚16bが復元し、突起16eの上端面が、連通孔22の縁部の下方Z2に配置された側壁の段部、すなわち、第1の規制部25に噛み合うようになっている。第2の規制部28は、ガイド凹部16aの下面により形成されている。
また、平面電極13と第2接続部15bとが、ユニットの軸方向Z0に互いに対向した状態で接触するので、ユニットの軸方向Z0に対して垂直な方向からの外力を受けた場合、例えば、ユニット3,7同士の連結が解除されるときにユニット3,7同士がこじられる場合に、第2接続部15bに過大な応力が生じることが防止される。その結果、接続構造としての端子金具15の損傷を防止でき、高信頼性を達成できる。
また、平面電極13は上下方向Z1,Z2に小型化できる。また、平面電極13と第2接続部15bとは、接続状態でユニットの軸方向Z0に並ぶので、ユニットの軸方向Z0に対して垂直な方向に関して各ユニット3,7を小型化できる。
また、本実施形態では、ターミナルユニット3は、その中央部を上下方向Z1,Z2に貫通する貫通孔18aを有し、前記電線8は、ターミナルユニット3の底面3d側から貫通孔18aを通って進入し、ターミナルユニット3内で上向きから下向きに180°屈曲し、その先端8cに露出された芯線8aは、下向き状態で前記第1接続部15aと接続されるものである。前記第1接続部15aは、前記電線8の先端8cに露出された芯線8aを受け止めるために、水平方向Xに弾性変位し得るようにしている。
また、例えば、接続後に、電線8の一部を貫通孔18a内に押し戻すことが可能となる。この点でも、ターミナルユニット3内での電線8の上方Z1への突出量を小さく抑制できるので、電線8の損傷の防止に寄与する。
また、第1接続部15aが曲げ加工された金属板により構成されることにより、この金属板の弾性を利用して、芯線8aを保持するための第1接続部15aの弾性力を、簡素な構造で得ることができる。従って、小型化に寄与する。
また、本実施形態において、電極板15b1は、角部15b3の丸められた三角形状板を含み、前記湾曲支持体15b2は、S字状の線体を含むようにしている。この場合、電極板15b1と平面電極13とが接触状態で、ユニット3,7間にこじり力が作用したとしても、角部15b3の丸められた三角形状板を含む電極板15b1と平面電極13とがひっかかりなくスムーズに相対変位できる。その結果、電極板15b1に無理な応力が生じることを防止でき、接続構造の損傷の防止に寄与する。また、仮に、こじり力が作用したときに、三角形状板が変位したとしても、S字状の線体では、直線状の線体に比べて応力が小さくて済む。従って、接続構造の損傷の防止に寄与する。
本実施形態において、前記上ユニット7は、その下部11aに、前記ターミナルユニット3の上部3aに外嵌されるターミナルユニット受け入れ凹部11bを備え、この凹部11b内に、下向きに前記平面電極13が配置されている。この場合、上ユニット7を取り外したときに、平面電極13を汚れ難くできる。その結果、上ユニット7をターミナルユニット3に再度取り付けたときに、両ユニット3,7を確実に電気的に接続できる。
また、本実施形態の信号表示灯1は、上述の本実施形態のピラー構造10を有するので、このピラー構造10による上述の効果を得ることができる。
上ユニット7としては、信号表示灯本体4の基部に配置されるユニットであればよい。また、上ユニット7としての信号表示灯本体4の構成は、上述の構成に限定されない。例えば表示ユニット6の数が異なっていてもよいし、他の機能、例えば音声信号で警報を発する機能を有するユニット(図示せず)を併用してもよいし、上述の各ユニット5,6,7の一部が廃止されることや、各ユニット5,6,7の少なくとも一部同士が一体化されることも考えられる。
また、上述の実施形態では、ピラー構造10および連結構造9は、ターミナルユニット3と上ユニット7との間に適用されていたが、これには限定されない。例えば、設置対象側となる下側のユニットに、ターミナルユニット3と同様のピラー構造10の部分を設け、上述の下側のユニットの上に嵌合される上側のユニットに、上ユニット7と同様のピラー構造10の部分を設けてもよい。
3…ターミナルユニット
3a…(ターミナルユニットの)上部
3c…ターミナルユニットの上面
3d…(ターミナルユニットの)底面
7…基部ユニット(上ユニット)
8…電線
8a…芯線
8b…被覆部
8c…電線の先端
10…ピラー構造
11a…下部(上ユニットの下部)
11b…凹部(ターミナルユニット受け入れ凹部)
11d…(上ユニットの)外縁
12…基板
12a…下面
13…平面電極(接続用電極)
15…端子金具
15a…第1接続部
15b…第2接続部
15b1…(第2接続部の)電極板(三角形状板)
15b2…湾曲支持体(線体)
15b3…(三角形状板の)角部(電極板の上部、端縁、接触部)
16…スライダ
16a…ガイド凹部
16b…脚
17…第1のハウジング
18…第2のハウジング(絶縁材)
18a…貫通孔(ターミナルユニットの中央部)
18c…(ターミナルユニットの)外縁
24…空隙
25,26,27,28…規制部
29…阻止用段部
T…周方向(電極板面方向)
X…水平方向
Z1…上方(上下方向)
Z2…下方(上下方向)
Claims (13)
- ターミナルユニットおよびその上に嵌合される上ユニットを含む信号表示灯のピラー構造であって、
ターミナルユニットは、絶縁材で形成されており、その外縁沿いに、所定間隔をあけて設けられた複数の端子金具を有し、
各端子金具は、ターミナルユニットの中央部から進入される電線の先端に露出された芯線と電気的に接続される第1接続部と、上ユニットの接続用電極と接触される第2接続部とを備え、
前記第1接続部は、相対的に下方に位置し、前記第2接続部は、相対的に上方に位置していて、第1接続部および第2接続部を除き、端子金具の周囲はターミナルユニットを形成する絶縁材で囲まれており、
前記第2接続部は、ターミナルユニットの上面から、上下方向に変位可能に突出しており、
上ユニットは、少なくともその外縁沿いに広がる基板と、当該基板下面に設けられ、ターミナルユニットの上に嵌合されたときに、前記第2接続部に対し、第2接続部を上方から押圧するように接触し得る複数の平面電極とを備えていることを特徴とする、信号表示灯のピラー構造。 - 前記ターミナルユニットは、その中央部を上下方向に貫通する貫通孔を有し、前記電線は、ターミナルユニットの底面側から貫通孔を通って進入し、ターミナルユニット内で上向きから下向きに180°屈曲し、前記芯線は、下向き状態で前記第1接続部と接続されるものであり、
前記第1接続部は、前記電線の前記芯線を受け止めるために、水平方向に弾性変位し得ることを特徴とする、請求項1記載の信号表示灯のピラー構造。 - 前記端子金具は、1枚の金属板が所定形状に打ち抜かれ、かつ、曲成されることにより、前記第1接続部および第2接続部が一体的に構成されていることを特徴とする、請求項1または2記載の信号表示灯のピラー構造。
- 前記第1接続部に近接して、上下に変位可能な絶縁材で形成されたスライダが備えられ、
このスライダは、前記電線の前記芯線を案内するためのガイド凹部と、ガイド凹部の両側に沿って下方に延び、下方に変位したときに、前記第1接続部を水平方向に弾性変位させて、その側方に形成された芯線挿入用の空隙を開く脚と、を含むことを特徴とする、請求項2記載の信号表示灯のピラー構造。 - 前記芯線挿入用の空隙の上部には、前記電線の先端の被覆部の進入を阻止するための阻止用段部が形成されていることを特徴とする請求項4記載の信号表示灯のピラー構造。
- 前記スライダは、前記ターミナルユニットを形成する絶縁材に係止されており、上下の変位量を所定の範囲内に規制する規制部が形成されていることを特徴とする、請求項4記載の信号表示灯のピラー構造。
- 前記第2接続部は、端縁に接触部を有する電極板と、電極板の下方に連設され、電極板の前記接触部が最上部に位置するように、電極板を上下方向および電極板面方向に弾性変位可能に支持する湾曲支持体と、を含むことを特徴とする、請求項1記載の信号表示灯のピラー構造。
- 前記電極板および湾曲支持体は、1枚の金属板から一体的に形成されていることを特徴とする、請求項7記載の信号表示灯のピラー構造。
- 前記電極板は、角部の丸められた三角形状板を含み、前記湾曲支持体は、S字状の線体を含むことを特徴とする、請求項7または8記載の信号表示灯のピラー構造。
- 前記電極板の上部だけが、前記ターミナルユニットの上面から突出していることを特徴とする、請求項7〜9のいずれか1項に記載の信号表示灯のピラー構造。
- 前記上ユニットは、その下部に、前記ターミナルユニットの上部に外嵌されるターミナルユニット受け入れ凹部を備え、
この凹部内に、下向きに前記平面電極が配置されていることを特徴とする、請求項1記載の信号表示灯のピラー構造。 - 前記ターミナルユニットは、上ユニットに嵌合される第1のハウジングと、第1のハウジングに収容されて端子金具を保持し絶縁材で形成された第2のハウジングとを有することを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載の信号表示灯のピラー構造。
- 請求項1〜12のいずれか1項に記載のピラー構造を有することを特徴とする信号表示灯。
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