JP7057241B2

JP7057241B2 - 端子接続機構

Info

Publication number: JP7057241B2
Application number: JP2018130368A
Authority: JP
Inventors: 光輝柴田; 徳昭仙波; 直人高野
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2022-04-19
Anticipated expiration: 2038-07-10
Also published as: JP2020009650A

Description

本発明は、電流計測装置等の電子機器にケーブルを接続するための端子接続機構に関する。

電流計測装置等の電子機器にケーブルを接続するための端子接続機構として、図９に示すようなバインディングポスト方式が広く用いられている。バインディングポスト端子５１０は、電子機器の側面５００（例えば、背面に設けられた端子台部分）から水平に突出した金属製の支柱５１１とキャップ５１２とで構成される。キャップ５１２はねじ部を備え、支柱５１１にはねじ穴が形成されており、支柱５１１にケーブルの導体を接続した状態でキャップ５１２をねじ止めすることにより、ケーブルが端子に固定される。

特開２０１４－１６０５９６号公報

バインディングポスト方式は、ケーブルと端子とをねじの締結により強固に接続するため、信頼性と安全性に優れるが、接続や取り外しの際に、ねじを締めたり弛めたりしなければならず、操作性が十分とはいえない。

一方で、プラグとソケットを用いた単純なプッシュプル方式の端子接続機構とすると、ソケットの抜き差し動作で接続や取り外しを行なえるため操作性は優れるが、信頼性と安全性が十分とはいえない。

そこで、本発明は、信頼性と安全性に優れ、操作性の高い端子接続機構を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の端子接続機構は、円柱状のプラグと、前記プラグに取り付けられる円筒状のソケットとを有し、前記ソケットを前記プラグに対して押し込むことでロック状態となり、さらに押し込むことでロックが解除される端子接続機構であって、前記プラグを露出させ、前記プラグからの距離が一様でない縁を有する貫通孔が形成された枠部と、前記ソケットをプラグ取り付け部分が突出した状態で保持するソケットハウジングと、備え、前記ソケットハウジングの前記ソケット突出側に、前記ロック状態となる押し込み位置において、前記プラグの軸に対する回転角度により、前記枠部との接触状態、非接触状態が切り替え可能な突起部が形成されていることを特徴とする。
前記貫通孔は、円周の一部に切り欠きが少なくとも２箇所形成された縁を有し、前記ソケットハウジングには、前記突起部が少なくとも２箇所形成されていてもよい。
前記枠部は、スライドすることで前記プラグを隠す移動枠部を含んでいてもよい。
前記枠部と前記ソケットハウジングに、前記ロック状態となる押し込み位置において、前記枠部と前記突起部とが接触状体となる回転角度の目安となるマークが付されていてもよい。
前記枠部と前記ソケットハウジングに、前記ロック状態となる押し込み位置において、前記枠部と前記突起部とが非接触状体となる回転角度の目安となるマークが付されていてもよい。

本発明によれば、信頼性と安全性に優れ、操作性の高い端子接続機構が提供される。

本実施形態の端子接続機構を構成するプラグとソケットを説明する図である。プラグとソケットを含んだ端子接続機構の斜視図である。本実施形態のプッシュプル方式を説明する図である。ロック動作を説明する図である。ロック解除動作を説明する図である。ソケットをプラグから取り外したときの図である。全体が固定された枠部を説明する図である。本実施形態の変形例を示す図である。従来のバインディングポスト方式の端子接続機構を説明する図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の端子接続機構１００を構成するプラグ１１０とソケット１２０を説明する図である。

プラグ１１０は、円柱状に形成され、電子機器の側面等に固定されている。ソケット１２０は、円筒状に形成され、プラグ１１０に取り付けられる。本図の例では、プラグ１１０は、縦方向に２つ並べて配置されている（プラグ１１０ａ、プラグ１１０ｂ）
ソケット１２０は、プラグ取り付け部分が突出した状態でソケットハウジング１２４に保持されており、ソケットハウジング１２４内で図示しないケーブルと接続している。ソケット１２０をプラグ１１０に取り付けることで、ケーブルと電子機器とを電気的に接続することができる。

プラグ１１０の周囲には、プラグ１１０を外部に露出させる貫通孔１３２が形成された枠部１３０が配置されている。本実施形態において、枠部１３０は、プラグ１１０の並び方向にスライド可能な移動枠部１３０ａとプラグ１１０に対して固定された固定枠部１３０ｂとを含んでいる。

移動枠部１３０ａは、上下にスライドさせることによりプラグ１１０の露出状態を切り換えることができ、シャッターとして機能するようになっている。ソケット１２０を取り付けていないときは、移動枠部１３０ａは自重により下側にスライドしており、プラグ１１０を隠している（本図では上側にスライドさせた状態を示している）。

プラグ１１０ａを露出させる貫通孔１３２ａは、移動枠部１３０ａに形成された矩形状の孔であり、プラグ１１０ｂを露出させる貫通孔１３２ｂは、移動枠部１３０ａの下端と固定枠部１３０ｂの上端との間に矩形状に形成される。

いずれの貫通孔１３２とも、プラグ１１０の露出状態において、その縁とプラグとの距離が一様でないようになっている。すなわち、プラグ１１０からの距離が相対的に近い縁と相対的に遠い縁とを有している。本実施形態ではいずれの貫通孔１３２とも矩形状であるため、プラグ１１０の斜め方向に位置する角に位置する縁がプラグ１１０から最も遠くなっている。

ソケットハウジング１２４のソケット１２０突出側には突起部１２５が形成されている。本実施形態では、ソケット１２０を挟む位置に２箇所の突起部（１２５ａ、１２５ｂ）が形成されている。２箇所の突起部１２５が並ぶ方向を便宜的に上下方向とし、ケーブルはソケット１２０突出側と反対側の下方向に引き出されているものとする。操作者が自然な感覚でソケット１２０を抜き差しする場合、ソケット１２０はこの方向（縦方向）で操作される。

図２は、プラグ１１０とソケット１２０を含んだ端子接続機構１００の斜視図であり、シャッターとして機能する移動枠部１３０ａを上方にスライドさせ、プラグ１１０をソケット１２０に取り付ける際の状態を示している。

ソケット１２０とプラグ１１０との着脱方法は、プッシュプル方式であり、ソケット１２０をプラグ１１０に押し込んだときに自動的にロックがかかり、さらに押し込むことでロックが解除される公知のシステムを採用している。

このようなシステムは、例えば、図３（ａ）に示すような構成で実現することができる。なお、本図では、枠部１３０と突起部１２５とを省略している。

本図に示すように、プラグ１１０には、根元側に所定の幅を有するくびれ部を形成し、この幅よりも狭い幅を有する環状のプラグ側ロックリング１１１を嵌め込んでおく。プラグ側ロックリング１１１の外径は、プラグ１１０のくびれ部以外の外径と概一致するように設計する。一方、ソケット１２０には、内側の入口付近に幅の狭い周状の溝を形成し、ソケット側ロックリング１２３を嵌め込んでおく。

ソケット１２０をプラグ１１０に押し込むと、図３（ｂ）に示すように、ソケット側ロックリング１２３に押されることで、プラグ側ロックリング１１１がくびれ部の根元側に移動する。これにより生じたくびれ部先端側の溝にソケット側ロックリング１２３が嵌り込むことで、ソケット１２０がプラグ１１０にロックされ、引き抜くことができなくなる。このとき、ソケット１２０は、プラグ１１０の軸を中心に軸回転可能なようになっている。

ロックを解除する場合には、ソケット１２０をさらに押し込むようにする。これにより、図３（ｃ）に示すように、ソケット側ロックリング１２３がプラグ側ロックリング１１１に乗り上がる。

この状態でソケット１２０を引っ張ると、図３（ｄ）に示すように、ソケット側ロックリング１２３とともにプラグ側ロックリング１１１がくびれ部の先端側まで移動する。これによりソケット側ロックリング１２３の移動を妨げる段差がなくなるため、ソケット１２０をプラグ１１０から引き抜くことができる。

ところで、このようなプッシュプル方式を採用した場合、ソケット１２０をプラグ１１０に押し込む動作で、ロックとロック解除とが行なわれる。このため、取り付けの際に、強い力でソケット１２０を押し込むと、ロックを意図しているにもかかわらず、図３（ｃ）に示す位置までソケット１２０が一気に押し込まれてロック解除状態に移行してしまうおそれがある。

そこで、本実施形態の端子接続機構１００では、プラグ１１０の周囲に枠部１３０を配置し、ソケットハウジング１２４に突起部１２５を形成している。そして、突起部１２５と枠部１３０とは、ロック状態となる押し込み位置において、ソケット１２０のプラグ１１０に対する軸方向の回転角度により、接触状態と非接触状態とが切り替え可能となっている。

本実施形態では枠部１３０の貫通孔１３２を矩形状とし、突起部１２５をソケット１２０の上下に配置しており、ソケットハウジング１２４が縦方向に向いている場合には、ロック状態となる押し込み位置において突起部１２５と枠部が接触する。このため、ソケット１２０をそれ以上押し込めないようになっている。一方、ソケットハウジング１２４が斜めに傾いている場合には、ロック状態となる押し込み位置において突起部１２５と枠部は接触しない。このため、ソケット１２０をさらに押し込んで、ロックが解除できるようになっている。

この位置関係を操作者に明示するため、枠部１３０のソケット１２０に対する縦方向に三角形のマーク１３４を付し、斜め方向に丸のマーク１３５を付している（図１参照）。また、ソケットハウジング１２４の縦方向に三角形のマーク１２６を付し、横方向に丸のマーク１２７を付している。三角形のマーク同士が重なる方向でソケット１２０を押し込むことでロック状態となり、丸のマーク同士が重なる方向でソケット１２０を押し込むことでロック解除状態となるようになっている。

操作者は、ソケット１２０をプラグ１１０に取り付ける場合には、図４に示すように、ソケットハウジング１２４を縦にし、移動枠部１３０ａを上にスライドさせた状態で、突起部１２５が枠部１３０に突き当たるまでソケット１２０をプラグ１１０に押し込む。これによりロック状態となる。これ以上ソケット１２０を押し込むことはできないため、意図しないロック解除を防止することができる。このとき、操作者はソケットハウジング１２４の三角形のマーク１２６と枠部１３０の三角形のマーク１３４とを目安にすることができる。

ロック状態のソケット１２０をプラグ１１０から取り外す場合には、図５（ａ）に示すように、ソケット１２０を、プラグ１１０を軸に斜めに回転させる。これにより、突起部１２５の枠部１３０への突き当たり状態が解除される。このとき、操作者はソケットハウジング１２４の側面に付された丸形のマーク１２７と枠部１３０の丸形のマーク１３５とを目安にすることができる。

この状態で、図５（ｂ）に示すように、ソケット１２０をさらに押し込むことでロックが解除される。これにより、ソケット１２０を引き抜くことができるようになり、図６に示すように、ソケット１２０をプラグ１１０から取り外すことができる。

このように、本実施形態の端子接続機構１００は、ソケット１２０をプラグ１１０に対して押し込むことでロック状態となり、さらに押し込むことでロックが解除されるプッシュプル方式を採用するとともに、ソケットハウジング１２４に、ロック状態となる押し込み位置において、プラグ１１０に対する回転角度により、枠部１３０との接触状態、非接触状態が切り替え可能な突起部１２５が形成されているため、操作性が高く、信頼性と安全性にも優れている。

上述の例では、枠部１３０を移動枠部１３０ａと固定枠部１３０ｂとで構成していたが、図７に示すように、全体が固定された枠部１３０としてもよい。この場合もプラグ１１０を露出させる貫通孔１３２を形成し、縁がプラグ１１０からの距離が一様でないようにする。

また、枠部１３０に形成された貫通孔１３２は矩形状に限られない。プラグ１１０からの距離が一様でない縁を有すれば足りるため、プラグ１１０を中心とした正円形でなければよい。例えば、図８（ａ）に示すように、周の一部に切り欠きが形成された円状であってもよい。この場合、ロック解除時に突起部１２５を切り欠き部分に合わせるようにソケットハウジング１２４を傾かせる。このとき、図８に示すように、突起部１２５は１つとする。貫通孔１２０が矩形状等の場合であっても、突起部１２５を１つとしてもよい。

周の一部に形成する切り欠きは２箇所でもよい。例えば、２箇所の切り欠きは対角線上に配置する。この場合、突起部１２５は２つでもよい。例えば、２つの突起部１２５は対角線上に配置する。突起部１２５が１つの場合、プラグ１１０やケーブルが重い場合、プラグ１１０がお辞儀して倒れが生ずるおそれがある。突起部１２５が２つの場合は、下部の突起部１２５が枠部１３０に当たるため、倒れを抑制することができる。

ソケット１２０はプラグ１１０に対して回転して位置することができるため、突起部１２５が２つの場合は、上下どちらの向きにソケット１２０を接続しても、常に下半分に突起が位置するようになり、下部の突起部１２５を枠部１３０に当てることができる。

また、ロック位置、ロック解除位置の目安となるマークは三角形や丸形には限られない。ロック位置、ロック解除位置いずれか一方の目安となるマークであってもよいし両方省いてもよい。

１００…端子接続機構
１１０…プラグ
１１１…プラグ側ロックリング
１２０…ソケット
１２３…ソケット側ロックリング
１２４…ソケットハウジング
１２５…突起部
１２６…三角形マーク
１２７…丸形マーク
１３０…枠部
１３０ａ…移動枠部
１３０ｂ…固定枠部
１３２…貫通孔
１３４…三角形マーク
１３５…丸形マーク

Claims

円柱状のプラグと、前記プラグに取り付けられる円筒状のソケットとを有し、前記ソケットを前記プラグに対して押し込むことでロック状態となり、さらに押し込むことでロックが解除される端子接続機構であって、
前記プラグを露出させ、前記プラグからの距離が一様でない縁を有する貫通孔が形成された枠部と、
前記ソケットをプラグ取り付け部分が突出した状態で保持するソケットハウジングと、備え、
前記ソケットハウジングの前記ソケット突出側に、前記ロック状態となる押し込み位置において、前記プラグの軸に対する回転角度により、前記枠部との接触状態、非接触状態が切り替え可能な突起部が形成されていることを特徴とする端子接続機構。
前記貫通孔は、円周の一部に切り欠きが少なくとも２箇所形成された縁を有し、
前記ソケットハウジングには、前記突起部が少なくとも２箇所形成されていることを特徴とする請求項１に記載の端子接続機構。
前記枠部は、スライドすることで前記プラグを隠す移動枠部を含んでいることを特徴とする請求項１または２に記載の端子接続機構。
前記枠部と前記ソケットハウジングに、前記ロック状態となる押し込み位置において、前記枠部と前記突起部とが接触状体となる回転角度の目安となるマークが付されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の端子接続機構。
前記枠部と前記ソケットハウジングに、前記ロック状態となる押し込み位置において、前記枠部と前記突起部とが非接触状体となる回転角度の目安となるマークが付されていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の端子接続機構。