JP6824490B1 - スプリング式端子部品、電磁接触器及び過負荷継電器 - Google Patents

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Abstract

スプリング式端子部品(24)は、電磁接触器又は過負荷継電器のねじ式端子にねじ(15,14)でねじ止めされる導電性金具(9a,9b)と、導電性金具(9a,9b)に弾性力により係合するスプリング(10a,10b)とを有するスプリング式端子(11,21)と、スプリング式端子(11,21)を保持する電線受け部材(19,20)及び挿入口部材(12)とを備え、電線受け部材(19)及び挿入口部材(12)は、ねじ(15,14)のねじ頭の穴又は溝に干渉して、ねじ(15,14)の回転を抑制する干渉部(22,23)を備える。

Description

本開示は、電線の導体部をスプリングの圧力で挟んで導通を確保するスプリング式端子を備えたスプリング式端子部品と、これが取り付けられた電磁接触器及び過負荷継電器とに関する。
電磁接触器及び過負荷継電器並びに電磁接触器と過負荷継電器とを組み合わせた電磁開閉器は、電源と負荷との間の電流路に設置され、電流路の開閉を行うために用いられる。
電磁接触器、過負荷継電器及び電磁開閉器において、電線を固定する端子には、被覆を剥いだ電線の端部をねじで挟むねじ式端子が用いられていたが、被覆を剥いだ電線の端部をスプリングの圧力で挟むスプリング式端子も用いられるようになってきている。
スプリング式端子は、固定された導電性金具とスプリングとの間に電線の導体部を挟み、電線の導体部と導電性金具との間の導通を確保する端子である。スプリング式端子は、スプリングの作用によって常時接圧が確保されている。このため、スプリング式端子は、ねじ式端子とは違い配線時にスキルを必要とせず、電線の導体部を導電性金具とスプリングとの間に挿入する作業を誰が行っても、導通状態が安定している。また、スプリング式端子は、配線後時間が経過しても緩みがないため、ねじ式端子と比較してメンテナンスの作業を軽減できる。
スプリング式端子は、ねじ式端子と比べて上記の利点を持つが、ねじ式端子の電磁接触器、過負荷継電器又は電磁開閉器を使用することが法令又は安全規格で定められている場合には、配線作業性及びメンテナンスの頻度では不利であってもねじ式端子のものを使用しなければならない。したがって、電磁接触器、過負荷継電器及び電磁開閉器は、ねじ式端子のものとスプリング式端子のものとの両方を製造する必要がある。しかし、旧来の電磁接触器、過負荷継電器及び電磁開閉器の製造設備は、ねじ式端子用に特化されているため、旧来の製造設備をそのまま使用してスプリング式端子の電磁接触器、過負荷継電器及び電磁開閉器を製造することは困難である。
このため、スプリング式端子を備えたスプリング式端子部品をねじ式端子の電磁接触器、過負荷継電器又は電磁開閉器に取り付けることで、配線作業性の向上及びメンテナンスの作業を軽減させることが試みられている。スプリング式端子部品は、電磁接触器、過負荷継電器又は電磁開閉器のねじ式端子にねじ止めされるが、スプリング式端子部品をねじ式端子に固定するねじが緩んでしまうと、端子部でねじの緩みが生じないというスプリング式の利点が損なわれてしまう。したがって、スプリング式端子部品をねじ式端子に固定するねじが緩まないようにすることが求められている。
特許文献1には、任意の位置で締め付け停止したねじにねじ締め回転方向へのトルクをかけ続ける構造が開示されている。特許文献1に開示される技術のようにねじを固定するための専用の部品を設ければ、スプリング式端子部品を固定するねじが緩むことは防止できる。
特開平11−336730号公報
しかしながら、上記特許文献1に開示される技術をスプリング式端子部品に適用すると、スプリング式端子部品を取り付ける対象物のねじ式端子のねじの緩みを防止するために専用の要素を追加する必要があり、部品点数が増加してしまう。
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、部品点数を増やすことなく、取り付け対象物のねじ式端子のねじの緩みを防止できるスプリング式端子部品を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るスプリング式端子部品は、電磁接触器又は過負荷継電器のねじ式端子にねじでねじ止めされる導電性金具と、導電性金具に弾性力により係合するスプリングとを有するスプリング式端子と、スプリング式端子を保持する保持部材とを備える。保持部材は、ねじのねじ頭の穴又は溝に干渉して、ねじの回転を抑制する干渉部を備える。
本開示に係るスプリング式端子部品は、部品点数を増やすことなく、取り付け対象物のねじ式端子のねじの緩みを防止できるという効果を奏する。
実施の形態1に係る電磁開閉器の正面図 実施の形態1に係る電磁開閉器の左側面図 実施の形態1に係る電磁開閉器の斜視図 実施の形態1に係るスプリング式端子部品の分解図 実施の形態1に係るスプリング式端子部品の断面図 実施の形態1に係るスプリング式端子部品の電線受け組立部品と過負荷継電器のねじ式端子のねじとを示す斜視図 実施の形態1に係るスプリング式端子部品の干渉部とプラスマイナス穴との干渉状態を示す図 実施の形態1に係るスプリング式端子部品の干渉部とプラスマイナス穴との干渉状態を示す図 実施の形態2に係るスプリング式端子部品の電線受け部材の干渉部の形状を示す斜視図 実施の形態2に係るスプリング式端子部品の電線受け部材の干渉部の形状を示す平面図 実施の形態3に係るスプリング式端子部品の電線受け部材の干渉部の形状を示す斜視図 実施の形態3に係るスプリング式端子部品の電線受け部材の干渉部の形状を示す平面図 実施の形態4に係るスプリング式端子部品の断面図 実施の形態5に係るスプリング式端子部品の断面模式図
以下に、実施の形態に係るスプリング式端子部品、電磁接触器及び過負荷継電器を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る電磁開閉器の正面図である。図2は、実施の形態1に係る電磁開閉器の左側面図である。図3は、実施の形態1に係る電磁開閉器の斜視図である。電磁開閉器3は、電磁接触器1と、過負荷継電器2と、スプリング式端子部品24とを備える。電磁接触器1は、電源側の電線挿入口4と、負荷側の電線挿入口5と、電磁接触器1の駆動用の電線挿入口6とを備える。電源側の電線挿入口4及び負荷側の電線挿入口5は、各々五つの端子を備えており、五つの端子のうち三つは負荷機器への電流を開閉するための主回路となり、二つは信号線を配線するための補助回路となる。製品によっては五つの端子のうち四つが負荷機器への電流を開閉するための主回路となり、一つが信号線を配線するための補助回路となる場合もある。
過負荷継電器2は不図示の負荷機器の負荷状況を監視する装置である。負荷機器の例には、電動誘導機を挙げることができる。過負荷継電器2は負荷機器の負荷状況を電流によって監視し、設定された電流値を超えた場合には規定時間内に信号を発する機器である。過負荷継電器2から発せられた信号を受けた電磁接触器1又はその他の機器は、負荷機器への電流を遮断して負荷機器を焼損等から保護する。
スプリング式端子部品24は、負荷機器へ接続される電線用の電線挿入口8を三つ備え、信号線用の電線挿入口7を四つ備えている。四つの信号線用の電線挿入口7のうち二つはa接点用であり、他の二つはb接点用である。電線挿入口4、電線挿入口5及び電線挿入口6は、正面視では同じ形状である。電線挿入口7及び電線挿入口8の正面視での形状は、電線挿入口4、電線挿入口5及び電線挿入口6に存在した側面の平面状の部分がなく、円を二つ左右から押し当てたような形状となっている。
図4は、実施の形態1に係るスプリング式端子部品の分解図である。図5は、実施の形態1に係るスプリング式端子部品の断面図である。図5は、図1中のV-V線に沿った断面を示している。
スプリング式端子部品24が取り付けられる過負荷継電器2は、負荷機器へ接続される電線が接続されるねじ式端子17と、信号線の電線が接続されるねじ式端子16とを有する。ねじ式端子16は、電線を固定するねじ14を備えている。ねじ式端子17は、電線を固定するねじ15を備えている。
スプリング式端子部品24は、スプリング式端子11,21を保持する保持部材である電線受け組立部品25,26及び挿入口部材12を有する。電線受け組立部品25は、電線受け部材20及びスプリング式端子21を有する。スプリング式端子21は、導電性金具9aと、弾性力によって導電性金具9aに係合したスプリング10aとを有する。導電性金具9aは、電線受け部材20に保持されている。スプリング式端子21は、電線受け固定された導電性金具9aと可動するスプリング10aとの間に電線の導体部を挟み、電線の導体部と導電性金具9aとの間の導通を確保する。スプリング式端子21は、被覆を剥いた電線をスプリング10aで直接挟んで配線可能な構造となっている。スプリング式端子21は、電線挿入口8の奥に設置されている。電線挿入口8の奥に設置されたスプリング式端子21は、常時接圧が確保されている。
電線受け組立部品26は、電線受け部材19及びスプリング式端子11を有する。スプリング式端子11は、導電性金具9bと、弾性力によって導電性金具9bに係合したスプリング10bとを有する。導電性金具9bは、電線受け部材19に保持されている。スプリング式端子11は、電線受け固定された導電性金具9bと可動するスプリング10bとの間に電線の導体部を挟み、電線の導体部と導電性金具9bとの間の導通を確保する。スプリング式端子11は、被覆を剥いた電線をスプリング10bで直接挟んで配線可能な構造となっている。スプリング式端子11は、電線挿入口7の奥に設置されている。電線挿入口7の奥に設置されたスプリング式端子11は、常時接圧が確保されている。
電線挿入口7,8には、筒状部12aを有する挿入口部材12が設置されており、筒状部12aに電線の端部を挿入すると、導電性金具9aとスプリング10aとの間、又は導電性金具9bとスプリング10bとの間に電線の端部が案内されるようになっている。
電線受け部材19は、ねじ15のねじ頭が圧入される圧入部18と、ねじ15のねじ頭の穴又は溝と干渉する干渉部22を備えている。圧入部18は、圧入されたねじ15のねじ頭に外周側から圧力を加える。図6は、実施の形態1に係るスプリング式端子部品の電線受け組立部品と過負荷継電器のねじ式端子のねじとを示す斜視図である。実施の形態1において、ねじ15のねじ頭には、プラスマイナス穴15aが形成されている。なお、ねじ頭の穴又は溝には、三角穴、六角穴及びマイナス溝を例示できるが、ねじ頭の穴又は溝は、これら以外の形状であってもよい。圧入部18は、ねじ15のねじ頭の直径よりも小さい内径を持つ円筒面を円周方向に間隔を開けて分割した形状である。すなわち、圧入部18は、ねじ15の外周の一部に接する形状である。圧入部18は、中心となる軸を持つ形状である。圧入部18は、ねじ15のねじ頭が圧入されると、ねじ頭に軸芯方向の力を加える。圧入部18がねじ15のねじ頭の外周の一部に接する形状であることにより、ねじ15が圧入部18に圧入されやすくなる。なお、圧入部18は、ねじ15のねじ頭の直径よりも小さい内径を持つ円筒状であってもよい。すなわち、圧入部18は、ねじ15のねじ頭の外周の全周にわたって接する形状であってもよい。なお、図5には、ねじ15の軸方向と圧入部18の軸方向とが角度をなす構造を示したが、ねじ15の軸方向と圧入部18の軸方向との角度は特定の角度に限定されない。また、ねじ15の軸方向と圧入部18の軸方向とが一致していてもよい。
干渉部22は、電線受け組立部品26を過負荷継電器2に組み付けた際に、ねじ15のプラスマイナス穴15aと干渉する。図7及び図8は、実施の形態1に係るスプリング式端子部品の干渉部とプラスマイナス穴との干渉状態を示す図である。なお、図7と図8とでは、ねじ15の締め付け角度が異なっている。図7及び図8においては、干渉部22のうち、ねじ15のねじ頭のプラスマイナス穴15aに入り込んでいる部分を網掛けで示している。干渉部22がねじ15のねじ頭へ押し付けられることにより、樹脂製の干渉部22がプラスマイナス穴15aに倣って変形し、プラスマイナス穴15aに入り込む。干渉部22がプラスマイナス穴15aに入り込むことにより、ねじ15の回転が妨げられ、緩みが防止される。
干渉部22は、板状の突起形状となっており、干渉部22の厚さは、プラスマイナス穴15aの幅よりも厚くなっている。したがって、図7及び図8に示すように、干渉部22は、ねじ15の締め付け角度によらず、プラスマイナス穴15aと干渉する。
挿入口部材12には、電線を挿入又は取り外しするための工具挿入口13が設けられている。スプリング式端子部品24は、工具挿入口13に操作工具を挿入してスプリング10a,10bによる接圧を解除又は緩和した上で、電線の挿入又は取り外しが行われる。また、図5に示すように、挿入口部材12は、ねじ14のねじ頭の穴又は溝と干渉する干渉部23を備えている。実施の形態1において、ねじ14のねじ頭には、プラスマイナス穴14aが形成されている。干渉部23は、干渉部22と同様に板状の突起形状である。したがって、干渉部23とねじ14のねじ頭の穴又は溝との干渉は、干渉部22とねじ15のねじ頭の穴又は溝との干渉と同様である。
スプリング式端子部品24を過負荷継電器2へ取り付ける手順を説明する。まず、電線受け部材20と四つのスプリング式端子21とが一体化された電線受け組立部品25を過負荷継電器2に組み付け、導電性金具9aをねじ15でねじ式端子17に締め付けて固定する。
次に、電線受け部材19と三つのスプリング式端子11とが一体化された電線受け組立部品26を電線受け組立部品25に嵌合するように組み付け、導電性金具9bをねじ14でねじ式端子16に締め付けて固定する。電線受け組立部品26を電線受け組立部品25に嵌合させる際、ねじ15が電線受け部材19の圧入部18に圧入される。圧入部18は、圧入されたねじ15に軸芯方向への圧力を加える。これにより、ねじ15は、回転を妨げられ、緩みが防止される。また、電線受け組立部品26を過負荷継電器2に組み付けた際に、干渉部22は、ねじ15のプラスマイナス穴15aに干渉する。これにより、ねじ15は、回転が妨げられ、緩みが防止される。
圧入部18の干渉幅及び干渉部22の干渉寸法は、圧入部18及び干渉部22の材料となる樹脂の硬さに合わせて適宜変更できる。
次に、挿入口部材12を電線受け組立部品26に組み付けることにより、ねじ式端子16,17を有する過負荷継電器2へのスプリング式端子部品24の取り付けが完了する。挿入口部材12が電線受け組立部品26に固定されると、スプリング式端子21,11の一部であるスプリング10a,10bが挿入口部材12によって保持され、スプリング10a,10bが導電性金具9a,9bから脱落することが防止される。
干渉部23は、スプリング式端子11,21を保持する保持部材である挿入口部材12を組み付けた際に、プラスマイナス穴14aに干渉する。これにより、ねじ14は、回転が妨げられ、緩みが防止される。
実施の形態1に係るスプリング式端子部品24は、スプリング式端子21,11を保持する保持部材である電線受け部材19及び挿入口部材12によってねじ14,15の緩みを防止するため、部品点数の増加を抑えつつ、ねじ式端子16,17のねじ14,15の緩みを防止できる。また、ねじの緩みを防止するために、ねじ山に接着剤を塗布するといった工程を追加する必要がないため、スプリング式端子部品24を過負荷継電器2に取り付ける作業を容易に行うことでできる。
実施の形態2.
実施の形態2に係るスプリング式端子部品24は、電線受け部材19,20が干渉部22,23の代わりに干渉部27を有することを除いて、実施の形態1に係るスプリング式端子部品24と同様である。図9は、実施の形態2に係るスプリング式端子部品の電線受け部材の干渉部の形状を示す斜視図である。図10は、実施の形態2に係るスプリング式端子部品の電線受け部材の干渉部の形状を示す平面図である。実施の形態2に係るスプリング式端子部品24の干渉部27は、円柱状である。干渉部27の直径は、プラスマイナス穴15aの中央部の面取りされた部分での幅よりも小さくなっている。また、プラスマイナス穴15aの内部には、プラスドライバーの先端部が嵌合する十字形状の凹部15bが形成されている。したがって、干渉部27は、プラスマイナス穴15aの中央部に嵌まり、プラスマイナス穴15aの内部において凹部15bに干渉し、先端部が凹部15bに入り込む。干渉部27の先端部が凹部15bに入り込むことにより、ねじ15は回転が妨げられ、緩みが防止される。ここでは、電線受け部材19の干渉部27がねじ15の緩みを防止する効果について説明したが、挿入口部材12の干渉部27がねじ14の緩みを防止する効果についても同様である。
実施の形態2に係るスプリング式端子部品24は、干渉部27が円柱状であるため、干渉部27がねじ14,15の回転を抑制する力は、ねじ14,15の回転角度によらず一定となる。すなわち、実施の形態2に係るスプリング式端子部品24は、ねじ14,15の回転を抑制する効果を安定して得ることができる。
実施の形態3.
実施の形態3に係るスプリング式端子部品24は、電線受け部材19,20が干渉部22,23の代わりに干渉部28を有することを除いて、実施の形態1に係るスプリング式端子部品24と同様である。図11は、実施の形態3に係るスプリング式端子部品の電線受け部材の干渉部の形状を示す斜視図である。図12は、実施の形態3に係るスプリング式端子部品の電線受け部材の干渉部の形状を示す平面図である。実施の形態3に係るスプリング式端子部品24の干渉部28は、円柱状である。干渉部28の直径は、プラスマイナス穴15aの中央部の面取りされた部分での幅よりも大きくなっている。したがって、干渉部28は、ねじ15のねじ頭の表面に当たり、先端部がプラスマイナス穴15aに干渉し、プラスマイナス穴15aに入り込む。干渉部28の先端部がプラスマイナス穴15aに入り込むことにより、ねじ15は回転が妨げられ、緩みが防止される。ここでは、電線受け部材19の干渉部28がねじ15の緩みを防止する効果について説明したが、挿入口部材12の干渉部28がねじ14の緩みを防止する効果についても同様である。
実施の形態3に係るスプリング式端子部品24は、干渉部28が円柱状であるため、干渉部28がねじ14,15の回転を抑制する力は、ねじ14,15の回転角度によらず一定となる。すなわち、実施の形態2に係るスプリング式端子部品24は、ねじ14,15の回転を抑制する効果を安定して得ることができる。
実施の形態4.
図13は、実施の形態4に係るスプリング式端子部品の断面図である。実施の形態4に係るスプリング式端子部品24は、電線受け部材19が干渉部を備えない点で実施の形態1に係るスプリング式端子部品24と相違する。なお、図13は、図1中のXIII-XIII線に相当する位置でのスプリング式端子部品24の断面を示している。図1中のXIII-XIII線が通る位置は、電線挿入口8が無いため、電線受け組立部品25はこの部分には存在しておらず、電線受け組立部品26及び挿入口部材12だけが存在している。
実施の形態4に係るスプリング式端子部品24は、電線受け部材19が干渉部を備えないため、電線受け部材19を作る金型を簡略化できる。
実施の形態5.
図14は、実施の形態5に係るスプリング式端子部品の断面模式図である。実施の形態5に係るスプリング式端子部品30は、カバー部材32と、電磁接触器1のねじ式端子の接触子1bに電気的に接続されるスプリング式端子31とを有する。スプリング式端子31は、導電性金具9c及びスプリング10cを有する。スプリング式端子31のうち、導電性金具9cがねじ33で接触子1bに固定される。カバー部材32は、ねじ33が圧入される圧入部34と、ねじ33に干渉する干渉部35と、スプリング式端子31に電線を導く電線挿入口32aとを備えている。カバー部材32は、不図示の凹凸嵌合によって電磁接触器1のケース1aに固定される。
カバー部材32が電磁接触器1のケース1aに固定されると、スプリング式端子31がカバー部材32によって保持され、スプリング式端子31の一部であるスプリング10cが導電性金具9cから脱落することが防止される。
干渉部35及び圧入部34がねじ33の緩みを防止する効果は、上記の各実施の形態と同様である。
実施の形態5に係るスプリング式端子部品30は、スプリング式端子31を保持するカバー部材32によってねじ33の緩みを防止するため、部品点数の増加を抑えつつ、電磁接触器1のねじ式端子のねじ33の緩みを防止できる。
以上の実施の形態に示した構成は、内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
1 電磁接触器、1a ケース、1b 接触子、2 過負荷継電器、3 電磁開閉器、4,5,6,7,8,32a 電線挿入口、9a,9b,9c 導電性金具、10a,10b,10c スプリング、11,21,31 スプリング式端子、12 挿入口部材、12a 筒状部、13 工具挿入口、14,15,33 ねじ、14a,15a プラスマイナス穴、15b 凹部、16,17 ねじ式端子、18,34 圧入部、19,20 電線受け部材、22,23,27,28,35 干渉部、24,30 スプリング式端子部品、25,26 電線受け組立部品、32 カバー部材。

Claims (9)

  1. 電磁接触器又は過負荷継電器のねじ式端子にねじでねじ止めされる導電性金具と、前記導電性金具に弾性力により係合するスプリングとを有するスプリング式端子と、
    前記スプリング式端子を保持する保持部材とを備え、
    前記保持部材は、前記ねじのねじ頭の穴又は溝に干渉して、前記ねじの回転を抑制する干渉部を備え
    前記保持部材は、前記ねじ頭が圧入される圧入部を有し、
    前記圧入部は、前記ねじの軸芯方向の力を、圧入された前記ねじ頭の外周部に加えることを特徴とするスプリング式端子部品。
  2. 前記保持部材は、前記導電性金具が固定される部材と、前記スプリングが前記導電性金具から脱落することを抑制する部材とを有し、
    前記干渉部は、前記スプリングが前記導電性金具から脱落することを抑制する部材に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のスプリング式端子部品。
  3. 前記干渉部は、該干渉部の一部分が前記ねじ頭の穴又は溝に入り込むことを特徴とする請求項1又は2に記載のスプリング式端子部品。
  4. 前記干渉部は、円柱状であり、端面が前記ねじ頭の穴又は溝に干渉することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のスプリング式端子部品。
  5. 前記ねじ頭の穴又は溝は、内部に凹部が形成されており、
    前記干渉部は、該干渉部の一部分が前記凹部に入り込むことを特徴とする請求項1又は2に記載のスプリング式端子部品。
  6. 電磁接触器又は過負荷継電器のねじ式端子にねじでねじ止めされる導電性金具と、前記導電性金具に弾性力により係合するスプリングとを有するスプリング式端子と、
    前記スプリング式端子を保持する保持部材とを備え、
    前記保持部材は、前記ねじのねじ頭が圧入される圧入部を有し、
    前記圧入部は、前記ねじの軸芯方向の力を、圧入された前記ねじ頭の外周部に加えることを特徴とするスプリング式端子部品。
  7. 前記圧入部は、前記ねじ頭の外周部に、前記ねじの軸の軸回りの方向に隙間を開けて部分的に接することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のスプリング式端子部品。
  8. 請求項1からのいずれか1項に記載のスプリング式端子部品がねじ式端子に取り付けられたことを特徴とする電磁接触器。
  9. ねじ式端子を備えた過負荷継電器と、
    請求項1からのいずれか1項に記載のスプリング式端子部品がねじ式端子に取り付けられたことを特徴とする過負荷継電器。
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