JP5827154B2 - 電気機器 - Google Patents

Description

この発明は、複数種類の接続方式によって外部機器に接続できるようにされ、複数種類の接続方式のなかから選択された１つの接続方式で外部機器に接続される電気機器に関する。

電気機器には、外部機器から電源の供給を受けるとともに、外部機器との間で信号の入出力を行うため、電源ラインや信号ライン等を介して外部機器と接続されるものがある。例えば、物体の有無を光学的に検出する光電スイッチは、光源や制御部品への給電のための電源ラインと検出信号を出力するための信号ラインとを介して、外部機器に接続される（例えば、特許文献１参照。）。

電気機器と外部機器との接続に際し、ケーブルを電気機器に直接接続するケーブル方式、ケーブルの先端のプラグを電気機器のソケットに着脱自在に装着するコネクタ方式等の複数の接続方式のうち、使用状況等に適した１つの接続方式が選択的に使用される。

そこで、従来の外部機器に接続される電気機器では、本体内部に収納される基板に実装された端子部にケーブル又はソケットを選択的にハンダ付けできるようにし、ケーブル方式タイプとコネクタ方式タイプとで構成部品の共通化を図るようにしたものがある。

特開２００４−１２８４２２号公報

しかし、従来の電気機器では、組立作業の途中で本体内部に基板を収納する前に、基板の端子部に対するケーブルのハンダ付け作業又はソケットのハンダ付け作業の何れかを選択的に行う必要がある。このため、電気機器の組立作業時に、ケーブル方式タイプとコネクタ方式タイプとの間で、本体内部に基板を収納する工程以後の工程を共通化することができず、部品管理が煩雑になり、組立作業を簡略化することができない。特に、ケーブル方式タイプの電気機器の組立作業では、基板の端子部に対するケーブルのハンダ付け後の工程において、基板にハンダ付けされたケーブルの取り廻しが煩雑になる。このような問題は、光電スイッチに限らず複数の接続方式を選択的に適用して外部機器に接続される電気機器に一般的に生じる。

この発明の目的は、本体内部に基板を収納した後の最終行程で、ケーブルやソケット等の接続部材を基板の端子部に接続できるようにし、複数のタイプの間で組立作業の殆どを共通化することができ、組立作業を簡略化できる電気機器を提供することにある。

この発明に係る電気機器は、筐体、端子部、接続ブロックを備えている。筐体は、外部機器に接続される電気部品を収納する中空の筐体であって、一部に開口部を備えている。端子部は、筐体内で、電気部品に接続され、開口部に対向する位置に配置されている。接続ブロックは、外部機器に接続される外部接続部材を有するとともに端子部に接続される内部接続部材を有し、筐体の開口部に装着される。接続ブロックは、開口部に装着された際に端子部に対向する面に内部接続部材を露出して保持する接続ブロック本体と、接続ブロック本体の背面に嵌合する蓋体であって接続ブロックが開口部に装着された状態で周囲が開口部に接触する蓋体と、からなる。蓋体は、周囲に封止樹脂が浸入する段部を備えている。接続ブロックが開口部に装着された際に、内部接続部材が端子部に接触することで内部接続部材が端子部に電気的に接続され、接続ブロックは、開口部に封止樹脂を介して固定される。
接続ブロック本体及び蓋体のそれぞれは、互いに対向する凹部であって、蓋体が接続ブロック本体の背面に嵌合した際に外部接続部材を挟持する孔部を形成する凹部を備えるものとすることができる。

この構成においては、接続ブロックを筐体の開口部に装着すると、装着された接続ブロックの内部接続部材が筐体内部の端子部に電気的に接続される。接続ブロックが装着される電気機器について、組立作業が簡略化される。
この構成において、端子部を内部接続部材が挿入されるスリットを有する板状体とし、接続ブロックが開口部に装着された際に、端子部がスリットに挿入された内部接続部材の被覆部材を切除して内部の導電線に接触することで、内部接続部材が端子部に電気的に接続されるものとすることもできる。

筐体は開口部に筐体側係合部を有するものとし、接続ブロックは筐体側係合部に弾性的に係合するブロック側係合部を有するものとすることが好ましい。接続ブロックを筐体に装着する作業が簡略化できる。

また、接続ブロックとして、外部接続部材がケーブルである第１の接続ブロックと、外部接続部材がコネクタである第２の接続ブロックと、を備えることができる。外部接続部材として第１の接続ブロック又は第２の接続ブロックを選択的に筐体の開口部に装着することで、ケーブル方式タイプの電気機器とコネクタ方式タイプの電気機器との組立作業における工程の殆どを簡略化することができる。

さらに、開口部は、コネクタの周面の一部が嵌入する凹部を有し、第１の接続ブロックは、凹部を閉塞する突出部を有するものとすることができる。第１の接続ブロックと第２の接続ブロックとの何れが装着された場合にも、開口部を確実に閉塞することができる。

この発明によれば、本体内部に基板を収納した後の最終行程でケーブルやソケット等の接続部材を基板の端子部に接続することができ、複数のタイプの間で組立作業の殆どの工程を共通化して組立作業を簡略化できる。

この発明の実施形態に係る光電スイッチの分解図である。 同光電スイッチの背面側から見た分解図である。 同光電スイッチが備える第１の接続ブロックの分解図である。 同光電スイッチが備える第２の接続ブロックの分解図である。 同光電スイッチにおける第１の接続ブロックの装着状態を示す図である。 同光電スイッチにおける第２の接続ブロックの装着状態を示す図である。

以下に、この発明の実施形態に係る電気機器の一例である光電スイッチについて、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、光電スイッチ１０は、筐体１、支持体２、カバー３、レンズユニット４、フィルタ５、フロントカバー６、ボリュームツマミ７Ａ及び７Ｂ，７Ｂ、ボリュームカバー８を備えている。

筐体１は、前後に開放した上下２段の凹部１１及び１２を有している。支持体２は、基板９を支持し、筐体１内に背面側から挿入される。カバー３は、筐体１の背面及び２側面を被覆するように、筐体１に背面側から装着され、筐体１とともに本願発明の筐体の一部を構成する。レンズユニット４は、前後に開放した筒状体であり、筐体１の前面側から凹部１２内に挿入される。フィルタ５は、凹部１１の前面に装着される。フロントカバー６は、凹部１１及び１２の前面側を被覆する。ボリュームツマミ７Ａ及び７Ｂは、基板９に実装されたボリューム１５及び１６に嵌入するように、筐体１の上面の孔部１３及び１４にそれぞれ収納される。ボリュームカバー８は、ボリュームツマミ７Ａ及び７Ｂの上面を被覆する。

図２に示すように、筐体１の背面側にカバー３が装着される。カバー３を筐体に装着する前に、基板９に対する電気部品の実装、支持体２に対する基板９の装着、筐体１に対する支持体２の取付、筐体１に対するボリュームツマミ７Ａ，７Ｂの取付、筐体１に対するボリュームカバー８の取付が、この順に完了している。

カバー３の背面３Ａ及び底面３Ｂには、開口部３１が形成されている。開口部３１は、面３Ｂ側に凹部３２を備えている。開口部３１には、後述する第１の接続ブロック４１又は第２の接続ブロック４２が選択的に装着される。開口部３１を構成する２側面には、互いに対向する位置に孔部３４が形成されている。孔部３４は、この発明の筐体側係合部に相当する。カバー３の両側面３Ｃ，３Ｄの周囲には、段部３３が形成されている。組立後の光電スイッチ１０を樹脂封止する際に、封止樹脂が段部３３内に浸入することで、封止樹脂をカバー３の表面に確実に固定することができる。

支持体２に支持された基板９には、３個の端子９１が実装されている。各端子９１は、基板２のプリント配線により、基板２に実装されている他の電気部品に電気的に接続されている。一例として各端子９１は、中央部にスリットを有する板状体であり、スリット内に挿入された被覆線の被覆部材を切除して内部の導電線に接触する。端子９１は、カバー３を筐体１に装着した状態で開口部３１に対向し、外部から視認できる。

図３に示すように、第１の接続ブロック４１は、接続ブロック本体４１１及び蓋体４１２から構成されている。蓋体４１２は、接続ブロック本体４１１の背面に嵌合する。接続ブロック本体４１１には、底面側に凹部４１１１が形成されており、内部に３つの段部４１１２が形成されている。蓋体４１２には、底面側に凹部４１２１が形成されている。蓋体４１２を接続ブロック本体４１１の背面に嵌合させた状態で、凹部４１１１と凹部４１２１とで円形の孔部を形成する。接続ブロック本体４１１及び蓋体４１２は、凹部４１１１及び４１２１を貫通して接続ブロック本体４１１の内部に挿入されたケーブル１００を挟持する。

接続ブロック本体４１１には、互いに平行な２側面のそれぞれに突起４１１４が形成されている。突起４１１４は、この発明のブロック側係合部に相当し、ケース３の孔部３４に内側から弾性的に係合する。

ケーブル１００の３本の被覆線１０１は、接続ブロック本体４１１内で互いに分離され、それぞれ段部４１１２内に挿入される。各被覆線１０１は、一部を接続ブロック本体４１１の前面側に露出させて段部４１１２内に収納される。第１の接続ブロック４１は、開口部３１に嵌合して開口部３１を被覆する形状にされている。

蓋体４１２には、段部４１２２が周囲に形成されている。光電スイッチ１０を樹脂封止するための封止樹脂が段部４１２２内に浸入することで、封止樹脂を第１の接続ブロック４１の表面に確実に固定することができる。

なお、ケーブル１００がこの発明の外部接続部材に相当し、被覆線１０１が同じく内部接続部材に相当する。

また、段部４１２２は、溝部で構成することもできる。以下、段部について同様である。

図４に示すように、第２の接続ブロック４２は、接続ブロック本体４２１及び蓋体４２２から構成されている。蓋体４２２は、接続ブロック本体４２１の背面に嵌合する。接続ブロック本体４２１には、底面側に凹部４２１１が形成されており、内部に３つの段部４２１２が形成されている。蓋体４２２には、底面側に凹部４２２１が形成されている。蓋体４２２を接続ブロック本体４２１の背面に嵌合させた状態で、凹部４２１１と凹部４２２１とで円筒状の凹部を形成する。接続ブロック本体４２１及び蓋体４２２は、凹部４２１１及び４２２１に挿入されたコネクタ（ソケット）２００を挟持する。

コネクタ２００からは、３本の被覆線２０１が露出している。３本の被覆線２０１は、接続ブロック本体４２１内で互いに分離され、それぞれ段部４２１２内に挿入される。各被覆線２０１は、一部を接続ブロック本体４２１の前面側に露出させて段部４２１２内に収納される。第２の接続ブロック４２は、開口部３１に嵌合して開口部３１を被覆する形状にされている。

蓋体４２２には、段部４２２２が周囲に形成されている。光電スイッチ１０を樹脂封止するための封止樹脂が段部４２２２内に浸入することで、封止樹脂を第２の接続ブロック４２の表面に確実に固定することができる。

蓋体４２２には、互いに平行な２側面のそれぞれに突起４２２４が形成されている。突起４２２４は、この発明のブロック側係合部に相当し、ケース３の孔部３４に内側から弾性的に係合する。

なお、コネクタ２００がこの発明の外部接続部材に相当し、被覆線２０１が同じく内部接続部材に相当する。

図５に示すように、ケーブル接続タイプの光電スイッチ１０Ａは、筐体１に装着されたケース３の開口部３１に、第１の接続ブロック４１を嵌合させることによって得られる。第１の接続ブロック４１を開口部３１に嵌合させると、第１の接続ブロック４１の接続ブロック本体４１１の前面側に露出した３本の被覆線１０１（図３参照）が、それぞれ筐体１内の３つ端子９１のスリット内に嵌入し、各端子９１に電気的に接続される。また、第１の接続ブロック４１の突起４１１４がケース３の孔部３４に内側から弾性的に係合し、ケース３の開口部３１に対する第１の接続ブロック４１の嵌合状態が維持される。

第１の接続ブロック４１の接続ブロック本体４１１には、突出部４１１３が形成されている。突出部４１１３は、第１の接続ブロック４１を開口部３１に嵌合させた際に、凹部３２を被覆する。

ケーブル１００の端部を図示しない外部機器に接続することにより、ケーブル１００を介して光電スイッチ１０Ａを外部機器に接続することができる。

図６に示すように、コネクタ接続タイプの光電スイッチ１０Ｂは、筐体１に装着されたケース３の開口部３１に、第２の接続ブロック４２を嵌合させることによって得られる。第２の接続ブロック４２を開口部３１に嵌合させると、第２の接続ブロック４２の接続ブロック本体４２１の前面側に露出した３本の被覆線２０１（図４参照）が、それぞれ筐体１内の３つ端子９１のスリット内に嵌入し、各端子９１に電気的に接続される。また、第２の接続ブロック４２の突起４２２４がケース３の孔部３４に内側から弾性的に係合し、ケース３の開口部３１に対する第２の接続ブロック４２の嵌合状態が維持される。

第２の接続ブロック４２から露出したコネクタ２００の一部は、第１の接続ブロック４１を開口部３１に嵌合させた際に、凹部３２に嵌入して被覆する。

図示しない外部機器から延出したケーブルの端部に取り付けられたコネクタ（プラグ）をコネクタ２００に装着することにより、コネクタ２００を介して光電スイッチ１０Ｂを外部機器に接続することができる。

以上のようにして、第１の接続ブロック４１又は第２の接続ブロック４２を選択的に開口部３１に嵌合させることにより、ケーブル接続タイプの光電スイッチ１０Ａとコネクタ接続タイプの光電スイッチ１０Ｂとを選択的に製造することができる。第１の接続ブロック４１又は第２の接続ブロック４２を開口部３１に嵌合させる工程は、樹脂封止工程を除いて光電スイッチ１０Ａ又は１０Ｂの組立作業における最終行程であり、この工程よりも前の工程までの工程を共通化でき、組立作業を簡略化できる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。例えば、電気機器は光電スイッチに限るものではなく、複数の接続方式の何れかで選択的に外部機器に接続される他の電気機器にも、この発明を同様に実施できる。また、複数の接続方式は、ケーブル接続方式とコネクタ接続方式との組み合わせに限るものではない。

１−本体
３−支持体
９−基板
１０−光電スイッチ
４１−第１の接続ブロック
４２−第２の接続ブロック
９１−端子（端子部）
１００−ケーブル（外部接続部材）
１０１，２０１−被覆線（内部接続部材）
２００−コネクタ

Claims (6)

1. 外部機器に接続される電気部品を収納する中空の筐体であって、一部に開口部を備えた筐体と、
   前記筐体内で、前記電気部品に接続され、前記開口部に対向する位置に配置された端子部と、
   前記外部機器に接続される外部接続部材を有するとともに前記端子部に接続される内部接続部材を有する接続ブロックであって、前記開口部に装着される接続ブロックと、
   を備え、
   前記接続ブロックは、前記開口部に装着された際に前記端子部に対向する面に前記内部接続部材を露出して保持する接続ブロック本体と、前記接続ブロック本体の背面に嵌合する蓋体であって前記接続ブロックが前記開口部に装着された状態で周囲が前記開口部に接触する蓋体と、からなり、
   前記蓋体は、前記周囲に封止樹脂が浸入する段部を備え、
   前記内部接続部材は、前記接続ブロックが前記開口部に装着された際に前記端子部と接触することで前記端子部に電気的に接続され、
   前記接続ブロックは、前記開口部に前記封止樹脂を介して固定される電気機器。
2. 前記接続ブロック本体及び前記蓋体のそれぞれは、互いに対向する凹部であって、前記蓋体が前記接続ブロック本体の背面に嵌合した際に前記外部接続部材を挟持する孔部を形成する凹部を備える請求項１に記載の電気機器。
3. 前記端子部は、前記内部接続部材が挿入されるスリットを有する板状体であり、
   前記接続ブロックが前記開口部に装着された際に、前記端子部が前記スリットに挿入された前記内部接続部材の被覆部材を切除して内部の導電線に接触することで、前記内部接続部材が前記端子部に電気的に接続される請求項１又は２に記載の電気機器。
4. 前記筐体は、前記開口部に筐体側係合部を有し、
   前記接続ブロックは、前記筐体側係合部に弾性的に係合するブロック側係合部を有する請求項１乃至３の何れかに記載の電気機器。
5. 前記接続ブロックとして、前記外部接続部材がそれぞれケーブル及びコネクタである第１及び第２の接続ブロックであって、前記開口部に択一的に装着される第１及び第２の接続ブロックを備えた請求項１乃至４の何れかに記載の電気機器。
6. 前記開口部は、前記コネクタの周面の一部が嵌入する凹部を有し、
   前記第１の接続ブロックは、前記凹部を閉塞する突出部を有する請求項５に記載の電気機器。

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