JP2019096470A - 板ばね、接続端子台、板ばねの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】荷重が作用していないときの自由端側区間51と固定端側区間52とのなす開き角度が、予め定めた設定角度θsよりも大きなθ1となるように設定しておく。この初期状態から、第一の曲げ区間53の塑性変形により、自由端側区間51に荷重が作用していないときの開き角度が設定角度θsとなるように設定されている。
【選択図】図8
Description
本発明の目的は、差し込み可能な電線サイズを拡大することである。
図1は、接続端子台の斜視図である。
以下の説明では、互いに直交する三方向を、便宜的に、幅方向、縦方向、及び奥行方向とする。
接続端子台11は、リレーを外部回路に接続するためのターミナルソケットである。縦方向の一端側には、一次側のリード線を接続可能なコイル端子用の一次側端子部12が形成されている。縦方向の中央には、例えば4極の接点を有するリレーを接続可能なリレー端子部13が形成されている。縦方向の他端側には、コモン端子用、a接点端子用、b接点端子用の二次側のリード線を接続可能な二次側端子部14が形成されている。一次側端子部12、リレー端子部13、及び二次側端子部14は、ハウジング15によって一体化されている。
一次側端子部12は、スプリング式の端子構造であり、ハウジング15の上面には、奥行方向に沿ってリード線を差し込み可能な複数の電線差込穴21が形成されている。幅方向の一端側には、一方の極性用として二つの電線差込穴21cと21dが形成され、幅方向の他端側には、他方の極性用として二つの電線差込穴21aと21bが形成されている。したがって、一次側端子部12には計4個の電線差込穴21がある。極性が同一となる二つの電線差込穴21aと21b、または21cと21dは、幅方向及び縦方向の双方にずらして配列されている。ハウジング15の上面には、奥行方向に沿って工具を差し込み可能な複数の工具差込穴22が形成されている。工具差込穴22は、各電線差込穴21a〜21dに対して一つずつ設けられており、夫々、電線差込穴21a〜21dよりも縦方向の他端側に配置されている。したがって、一次側端子部12には計4個の工具差込穴22がある。
一次側端子部12、及び二次側端子部14は、基本的に同様の構造であるため、ここでは二次側端子部14を例に説明する。
ハウジング15の内部には、各プラグ差込口23における奥行方向の奥側に、刃受けばね31が設けられている。刃受けばね31は、対向し付勢し合う一対のばね片を備え、この一対のばね片の間に差し込まれたプラグを挟持する。各電線差込穴24a〜24xにおける奥行方向の奥側には、スプリング金具32が設けられており、各スプリング金具32は中間ベース46に取付けられている。スプリング金具32は、奥行方向及び幅方向と略平行な押付面33と、この押付面33に対して付勢された板ばね34とを備え、これら押付面33と板ばね34との間に差し込まれたリード線を挟持する。刃受けばね31及びスプリング金具32よりも奥行方向の奥側には、これらを電気的に接続する中継導電板35が設けられている。中継導電板35は、コイル端子用に二系統あり、コモン端子用、a接点端子用、及びb接点端子用に、夫々、四系統ある。
板ばね34は、ハウジング15の電線差込穴24にリード線16が差し込まれると、ハウジング15の内部で端子部19と係合し、引き抜き方向の変位を抑制する。また、工具差込穴25に工具(図示省略)が差し込まれると、ハウジング15の内部で端子部19との係合が解除される。
二次側端子部14に形成された電線差込穴24は、何れも同一の構造であるが、ここでは下段に形成された電線差込穴24を例に説明する。
図3は、フェルール端子を差し込む前の状態を示す断面図である。
電線差込穴24は、ハウジング15の内部へと向かって順に、大径部43と、当接部44と、小径部45と、を備える。大径部43の直径は、カラー部18よりも僅かに大きい寸法である。当接部44は、奥行方向の奥側に向かうほど小径となるテーパ面である。奥行方向に対する当接部44のテーパ角度は、奥行方向に対するテーパ面18aの角度よりも大きい。小径部45の直径は、カラー部18の直径よりも小さく、且つ端子部19の直径よりも大きな寸法である。
自由端側区間51は、先端が差し込み方向の奥側及び端子進路56に向かって直線状に突出し、板面が端子進路56と交差するように配置され、且つ押付面33に向かって付勢された区間である。フェルール端子17が差し込まれていない状態において、自由端側区間51の先端51aは、押付面33に当接している。
固定端側区間52は、中間ベース46に固定され、端子進路56と平行に延びる直線状の区間である。
第二の曲げ区間54は、自由端側区間51と第一の曲げ区間53との間に介在し、差し込み方向の手前側、又は端子進路56から見て凹となる側に曲げられた区間である。
工具接触区間55は、第一の曲げ区間53と第二の曲げ区間54との間に介在し、工具が差し込まれたときに、工具の外周面によって端子進路56の外側へと押される直線状の区間である。
図4は、端子部が板ばねの自由端側区間に当接した状態の断面図である。
電線差込穴24にフェルール端子17を差し込んでゆくと、まず端子部19が小径部45を通過し、端子部19の先端19aが、板ばね34における自由端側区間51の板面に当接する。
この状態からフェルール端子17を押し込んでゆくと、端子部19の先端19aが板ばね34における自由端側区間51の板面を、奥行方向の奥側へと押してゆく。このとき、自由端側区間51から工具接触区間55までの範囲が、第一の曲げ区間53の曲率中心を支点にして回動し、固定端側区間52に対して工具接触区間55の開き度合を狭める、つまり閉じる方向に板ばね34を弾性変形させてゆく。
フェルール端子17をさらに押し込んでゆくと、端子部19の先端19aが自由端側区間51の先端51aに達する。
フェルール端子17をさらに押し込み、端子部19の先端19aが自由端側区間51の先端51aを越えると、端子部19は自由端側区間51の先端51aと押付面33との間に割り込むように進入する。このとき、板ばね34の弾性力により、自由端側区間51の先端51aが端子部19を押付面33に押し付ける係合状態へと移行する。
図6は、フェルール端子の差し込みが完了した状態の断面図である。
フェルール端子17をさらに押し込んでゆき、カラー部18におけるテーパ面18aの先端側が、電線差込穴24の当接部44に当接すると、それ以上の差し込みが阻止され停止する。このとき、端子部19の先端19aは、ハウジング15の内部における底面47に対して隙間があくように設定されている。ここでは、カラー部18の長さが6.0mm程度、端子部19の長さは8.0mm程度であり、全長14.0mm程度のものを使用している。
板ばね34が端子部19と係合している場合、奥行方向の手前側から見て、工具差込穴25は、自由端側区間51における縦方向の他端側から、第一の曲げ区間53における縦方向の一端側に至る領域と重なる位置に配置されている。工具差込穴25は、奥行方向の奥側に向かうほど端子部19へと接近するように、奥行方向に対して10度ほど傾斜して形成されている。板ばね34が端子部19と係合している場合、工具接触区間55は工具差込穴25の軸線と略平行に延びている。工具61には、例えばマイナスドライバが使用される。
図8は、板ばねの製造方法等を示す図である。
初期状態の板ばね34は、自由端側区間51に荷重が作用していないときの自由端側区間51と固定端側区間52とのなす開き角度θ1が、予め定めた設定角度θsよりも大きくなるように設定されている。設定角度θsは例えば約70度である。その後、第一の曲げ区間53の塑性変形により、自由端側区間51に荷重が作用していないときの開き角度が設定角度θsとなるように設定されることで、完成品となる。
次に、板ばねの製造方法を説明する。
第一の工程では、点線で示した初期状態の板ばね34を成形する。ここでは、自由端側区間51に荷重が作用していないときの自由端側区間51と固定端側区間52とのなす開き角度が、設定角度θsよりも大きなθ1となるように板ばね34を成形する。
治具83は、ハンドプレスであり、板ばね34を保持する架台84と、上下方向に進退可能なヘッダ85と、を備える。架台84の上面側にストッパ82が形成されている。また、図には表れていないが、ヘッダ85の裏側にピストン81が形成されている。したがって、架台84に板ばね34をセットした状態で、ヘッダ85を押し下げることで、第二の工程が行なわれる。
図10は、荷重と撓み量との関係を示す図である。
初期状態での関係を点線で示し、完成状態での関係を実線で示す。板ばね34の弾性変形には、荷重と撓み量が比例する直線状の比例領域があり、完成状態は初期状態よりも比例領域が長くなっている。これは第一の曲げ区間53が塑性変形によって加工硬化し、耐力が向上しているためである。荷重が作用していないとき、自由端側区間51の先端位置は、初期状態と完成状態とで約0.2mmの差がある。
次に実施形態の主要な作用について説明する。
差し込み可能な電線サイズには、ある程度の幅があり、最小サイズについては通電される最大電流によって決まり、最大サイズについては板ばね34における荷重と撓み量の関係が影響する。すなわち、板ばね34の弾性変形には、荷重と撓み量が比例する比例領域があり、この比例領域の大きさによって、差し込み可能な電線サイズが決まる。例えば、比例領域が狭いと、差し込み可能な電線サイズも小さくなってしまうため、電線の調達性が低下するといった問題を招く。
上記の実施形態では、リード線16にフェルール端子17を圧着した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、単線であれ、より線であれ、裸線のまま使用してもよい。
上記の実施形態では、a接点端子及びb接点端子を組み合わせたc接点のリレーについて説明したが、これに限定されるものではなく、a接点のリレーやb接点のリレーにも適用できる。また、4極の接点を有するリレーについて説明したが、これに限定されるものではなく、1極、2極、又は3極のリレーにも適用できる。さらに、リレーに限定されるものではなく、タイマーにも適用できる。
上記の実施形態では、リレーやタイマー等を外部回路に接続するためのターミナルソケットについて説明したが、これに限定されるものではない。要は、ハウジング15に差し込まれたフェルール端子17を保持可能なスプリング式の端子構造であれば、他の如何なる電気機器や付属装置にも適用可能である。
Claims (5)
- ハウジングの電線差込穴に電線が差し込まれると、前記ハウジングの内部で前記電線と係合し、前記電線の引き抜き方向の変位を抑制する板ばねにおいて、
前記ハウジングの内部で前記電線が通る位置を電線進路とし、先端が差し込み方向の奥側及び前記電線進路に向かって突出し、板面が前記電線進路と交差するように配置された直線状の自由端側区間と、
前記ハウジングに固定され、前記電線進路と平行に延びる直線状の固定端側区間と、
前記自由端側区間と前記固定端側区間との間に介在し、前記差し込み方向の手前側から見て凸となる側に曲げられた第一の曲げ区間と、を備え、
前記電線が差し込まれたときに、前記電線の先端が前記自由端側区間を押し、前記電線の先端が前記自由端側区間の先端を越えると、前記自由端側区間の先端が前記電線を押す係合状態へと移行するものであり、
前記自由端側区間に荷重が作用していないときの前記自由端側区間と前記固定端側区間とのなす開き角度が、予め定めた設定角度よりも大きくなるように設定した状態から、前記第一の曲げ区間の塑性変形により、前記自由端側区間に荷重が作用していないときの前記開き角度が前記設定角度となるように設定されていることを特徴とする板ばね。 - 前記自由端側区間と前記第一の曲げ区間との間に介在し、前記差し込み方向の手前側、又は前記電線進路から見て凹となる側に曲げられた第二の曲げ区間を備えることを特徴とする請求項1に記載の板ばね。
- 請求項1又は2に記載の板ばねを備えた接続端子台。
- ハウジングの電線差込穴に電線が差し込まれると、前記ハウジングの内部で前記電線と係合し、前記電線の引き抜き方向の変位を抑制するための板ばねを製造する製造方法において、
前記板ばねは、
前記ハウジングの内部で前記電線が通る位置を電線進路とし、先端が差し込み方向の奥側及び前記電線進路に向かって突出し、板面が前記電線進路と交差するように配置された直線状の自由端側区間と、
前記ハウジングに固定され、前記電線進路と平行に延びる直線状の固定端側区間と、
前記自由端側区間と前記固定端側区間との間に介在し、前記差し込み方向の手前側から見て凸となる側に曲げられた第一の曲げ区間と、を備え、
前記電線が差し込まれたときに、前記電線の先端が前記自由端側区間を押し、前記電線の先端が前記自由端側区間の先端を越えると、前記自由端側区間の先端が前記電線を押す係合状態へと移行するものであり、
前記自由端側区間に荷重が作用していないときの前記自由端側区間と前記固定端側区間とのなす開き角度が、予め定めた設定角度よりも大きくなるように前記板ばねを成形する第一の工程と、
前記第一の工程の後に、前記自由端側区間に荷重を加えて前記第一の曲げ区間を塑性変形させることで、荷重を取り除いたときの前記開き角度が前記設定角度となるように前記板ばねを成形する第二の工程と、を含むことを特徴とする板ばねの製造方法。 - 前記第二の工程では、
荷重が加えられた前記自由端側区間を予め定めた位置で停止させるストッパを備えた治具が用いられることを特徴とする請求項4に記載の板ばねの製造方法。
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