JP6777114B2 - 電気機器の接続端子構造 - Google Patents

Description

本発明は、熱動形過負荷リレー、電磁接触器等の電気機器の接続端子構造に関する。

この種の電気機器の接続端子構造として、従来の雌ねじを形成した端子板と、この端子板の雌ねじに螺合する端子ねじとを備えたねじ端子に代えて、接続配線をワンタッチで装着することができるスプリング端子が採用され始めている。
このような、スプリング端子としては、例えば特許文献１に記載された差し込みコネクタが提案されている。この特許文献１に記載された先行技術では、絶縁物ハウジング内に導電性接触ピンとばね素子とを対向させて配置してスプリング端子を構成し、導電性接触ピンとばね素子との間に絶縁物ハウジングに形成した導体差し込み開口を通じてばね素子を撓ませながら被接続部材（電気導体）を挿入することにより、ばね素子によって被接続導体を導電性接触ピン側に押圧して固定するようにしている。

ここで、導電性接触ピンには、導体差し込み開口側にばね素子方向に突出する導体接触部が設けられている。このため、電気導体を導電性接触ピン及びばね素子間に挿入したときに、電気導体がばね素子で押圧されて導体接触部に接触することにより、電気導体と導電性接触ピンとが電気的に接続された状態で保持される。
このとき、電気導体の絶縁物が導体差し込み開口の周縁に接触することにより、電気導体が絶縁物ハウジングの導体差し込み開口を形成した面に対して直交する方向に保持されている。

特開２０１１−３４９７２号公報

しかしながら、上記先行技術では、被接続部材の絶縁物が導体差し込み開口のばね素子側の周縁に接触し、絶縁物から突出した端部が導電性接触ピンの導体接触部に接触し、さらに被接続部材の絶縁物から突出した端部の導電性接触ピンの導体差し込み開口とは反対側にばね素子が接触することにより、電気導体が３点支持されている。

このため、被接続部材の絶縁物の外径が異なったり、絶縁物から突出する端部の外径が異なったりする場合には、被接続部材が正規の装着位置に対して傾いて装着されることになり、被接続部材の姿勢が安定しないとともに、被接続部材と導電性接触ピンとの接触が導体接触部の一カ所だけであることから導電性接触ピンの取付位置に誤差が生じると接触不良を生じる可能性があるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記先行技術の課題に着目してなされたものであって、被接続部材の装着姿勢を安定させるとともに、被接続部材とスプリング端子との接触不良を抑制することができる電気機器の接続端子構造を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電気機器の接続端子構造は、棒状の被接続部材が接続される電気機器の接続端子構造であって、被接続部材を挿通する挿通孔を形成した絶縁部材と、絶縁部材内に配置され、挿通孔を通じて挿通される被接続部材を挟持するスプリング端子とを備え、スプリング端子は、被接続部材の挿通方向に沿って固定された導電性板部と、導電性板部と対向して配置された被接続部材を導電性板部に押圧する弾性板部とを備え、導電性板部には、挿通孔側に被接続部材の側面に係合する係合突起が形成され、弾性板部は、係合突起より挿通孔とは反対側で被接続部材の導電性板部とは反対側の側面に当接して被接続部材の先端を導電性板部の側面に接触させ、挿通孔は、被接続部材が弾性板部で押圧されて導電性板部の係合突起及び側面の２点接触状態となったときの被接続部材の傾斜を許容する傾斜面が形成されている。

本発明の一態様によれば、被接続部材をスプリング端子で挟持する際に、被接続部材が、スプリング端子を構成する弾性板部によって押圧されて、導電性板部に対して、導電性板部の係合突起と、この係合突起より挿通孔とは反対側の導電性板部の側面との２個所で接触する。このため、被接続部材の姿勢を導電性板部及び弾性板部によって保持することができ、保持姿勢を安定させることができるとともに、接触不良の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態を示す電気機器の正面図である。 本発明の一実施形態を示す電気機器の背面図である。 本発明の一実施形態を示す電気機器の平面図である。 熱動形過負荷リレーを示す斜視図である。 端子カバーを取り外した状態の平面図である。 端子カバーを取り外した状態の斜視図である。 図１のVII−VII線上の断面図である。 図３のVIII−VIII線上の断面図である。 図３のIX−IX線上の断面図である。 スプリング端子を示す拡大断面図である。 図３のXI−XI線上の断面図である。 図３のXII−XII線上の断面図である。 端子カバーの正面図である。

次に、図面を参照して、本発明の一実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる場合がある。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

本発明の一実施形態を示す電気機器の一つである熱動形過負荷リレーについて説明する。
熱動形過負荷リレー（サーマルリレー）１０は、図１に示すように、正面に３本の外部接続ピン１１ｕ、１１ｖ及び１１ｗが上部から下方に突出して平行に配置されている。これら外部接続ピン１１ｕ、１１ｖ及び１１ｗは、接続対象となる他の電気機器、例えば電磁接触器に形成されたスプリング端子に挿通して接続される。

また、熱動形過負荷リレー１０は、図４に示すように、背面に３つの主端子１２ｕ、１２ｖ及び１２ｗが左右方向に並列状態で配置されている。主端子１２ｕは、図６に示すように、左右側面が熱動形過負荷リレー１０の前後方向に延長する側壁１３ａ及び隔壁１３ｂに接触した状態で固定されている。主端子１２ｖは、図６に示すように、左右側面が熱動形過負荷リレー１０の前後方向に延長する隔壁１３ｂ及び１３ｃに接触した状態で固定されている。主端子１２ｗは、図６に示すように、左右側面が熱動形過負荷リレー１０の前後方向に延長する隔壁１３ｃ及び１３ｄに接触した状態で固定されている。

さらに、熱動形過負荷リレー１０は、図４に示すように、背面に主端子１２ｗの外側に補助端子１４ａ、１４ｂ及び１４ｃ、１４ｄが２つずつ左右方向に並列された状態で階段状に２段に配置されている。これら補助端子１４ａ〜１４ｄも左右側面が熱動形過負荷リレー１０に形成された前後方向に延長する隔壁１３ｄ、１３ｅ及び側壁１３ｆに接触した状態で固定されている。

これら主端子１２ｕ〜１２ｗ及び補助端子１４ａ〜１４ｄは、端子板１５と端子ねじ１６とを備えたねじ端子構造を有する。端子板１５は導電性金属材で製作されている。端子板１５には、図９に拡大図示するように、中央部に下方に突出する円筒部１７がバーリング加工によって形成されている。この円筒部１７の内周面には雌ねじ部１８が形成されている。端子ねじ１６には、座金１９が装着され、この端子ねじ１６が雌ねじ部１８に螺合する。

各端子板１５には、図８に拡大図示するように、雌ねじ部１８の中心を通って半径方向の左右方向に延長する断面半円形状の突条２０が形成されている。この突条２０は、回り止め機構ＲＳを形成する第１係合部となるものである。突条２０は端子板１５をプレス加工する際に、下面側からエンボス加工によって形成される。
端子ねじ１６は、端子板１５の雌ねじ部１８に螺合する。この端子ねじ１６は、頭部側に座金１９を回転可能に保持している。この座金１９は、端子ねじ１６と別体とすることもできる。

また、熱動形過負荷リレー１０は、図７に示すように、内部に３つのバイメタル２１ｕ、２１ｖ及び２１ｗを備えている。これらバイメタル２１ｕ〜２１ｗは、外部接続ピン１１ｕ〜１１ｗ及び主端子１２ｕ〜１２ｗ間を流れる電流が過電流状態となったときに加熱されて図示しないシフタ、釈放レバー、接点反転機構によって通電路を遮断するトリップ状態となる。
さらに、熱動形過負荷リレー１０は、図３に示すように、上面にトリップ状態を解除するリセット棒２１が突出されている。

熱動形過負荷リレー１０の主端子１２ｕ〜１２ｗと補助端子１４ａ〜１４ｄには、熱動形過負荷リレー１０へスプリング端子による接続を可能とするアドオン部品となる端子変換部材３１が接続される。
この端子変換部材３１は、主端子用端子変換部３２と補助端子用端子変換部３３Ａ，３３Ｂとで構成されている。
主端子用端子変換部３２は、図４、図５及び図８に示すように、主端子１２ｕ〜１２ｗに対して個別に接続されるように３つ用意されている。

各主端子用端子変換部３２は、例えば合成樹脂材で成型された絶縁ケース３５を有する。この絶縁ケース３５は、図５、図９及び図１０に示すように、底板部３５ａ、前面板部３５ｂ、後面板部３５ｃ及び左側面板部３５ｄとで、側面から見て略Ｕ字状に形成されている。
底板部３５ａは、前後方向に延長する平面から見て長方形状に形成されている。この底板部３５ａの前端側の下面には、図９及び図１０に示すように、下方に突出する係合突起３５ａ１が形成されている。この係合突起３５ａ１は後述する端子カバー５１の係合孔５７に係合する。

前面板部３５ｂは、底板部３５ａの前端から上方に延長する第１垂直板部３５ｂ１と、この第１垂直板部３５ｂ１の上端から上方及び前方に離間して上方に延長する第２垂直板部３５ｂ２と、この第２垂直板部３５ｂ２から上方に且つ後方に湾曲延長する湾曲板部３５ｂ３とで構成されている。
後面板部３５ｃは、底板部３５ａの後端から上方に前面板部３５ｂの第２垂直板部３５ｂ２の上端まで延長している。

左側面板部３５ｄは、底板部３５ａの左側端部から上方に延長し、前面板部３５ｂの湾曲板部３５ｂ３の上端と略等しい高さの前側板部３５ｄ１と後面板部３５ｃの上端と略等しい高さの後側板部３５ｄ２とで構成されている。この左側面板部３５ｄには図５及び図９に示すように内面に右端側に突出する環状周壁３６が形成されている。
この環状周壁３６は、図１０で特に明らかなように、互いに連続する底壁部３６ａ、前面壁部３６ｂ、上面壁部３６ｃ及び後面壁部３６ｄを備えている。底壁部３６ａは、底板部３５ａに対して所定間隔だけ離間して対向している。

前面壁部３６ｂは、底板部３５ａの前端から上方に延長し、前面板部３５ｂと所定間隔だけ離間して対向している。この前面壁部３６ｂには、底壁部３６ａ側に後方にずれる段部３６ｅが形成されているとともに、上下方向の中間部に前方に突出する係合突部３６ｆが形成されている。
上面壁部３６ｃは前面壁部３６ｂの上端から後方に僅かに延長している。
後面壁部３６ｄは、上面壁部３６ｃの後端から下方に延長する垂直壁部３６ｄ１とこの垂直壁部３６ｄ１から斜め後方に延長する傾斜壁部３６ｄ２とこの傾斜壁部３６ｄ２から下方に延長して底壁部３６ａに達する垂直壁部３６ｄ３とで構成されている。

また、絶縁ケース３５には、図８に示すように、鉄材等の導電性金属材で形成された端子部材３７が保持されている。この端子部材３７は、端子部３７ａとこれに連続するＵ字状導電性板部３７ｂとで構成されている。
端子部３７ａは、絶縁ケース３５の前面板部３５ｂの第１垂直板部３５ｂ１及び第２垂直板部３５ｂ２間の窓部３５ｂ４を通じて前方に突出延長し、先端に図９で拡大図示するように、端子ねじ１６を挿通可能な貫通孔３７ｃが形成されている。また、端子部３７ａには、図８で拡大図示するように、下面側に貫通孔３７ｃを中心として半径方向の左右方向に延長する断面三角形状の係合溝３７ｄが形成されている。この係合溝３７ｄは、主端子１２ｕ〜ｗの端子板１５に形成された突条２０に係合して回り止め機構ＲＳの第２係合部を構成する。

Ｕ字状導電性板部３７ｂは、端子部３７ａの後端から下方に延長する前面板部３７ｂ１と、この前面板部３７ｂ１の下端から後方に延長する底板部３７ｂ２と、この底板部３７ｂ２の後端から上方に延長する後面板部３７ｂ３とを備えている。底板部３７ｂ２の右側面には、図５に示すように、右方に突出する係合板部３７ｂ４が形成されている。後面板部３７ｂ３の上端側内面には、図１０に示すように、前方に突出する係合突起３７ｂ５が形成されている。
この係合突起３７ｂ５は、上端側が後面板部３７ｂ３の内面から下方に行くに従い徐々に突出量が増加する緩やかな傾斜面ＳＬ１とされ、下端側が比較的急峻な傾斜面ＳＬ２とされている。この傾斜面ＳＬ２が後述する主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１が挿入されていないときに後述する端子スプリング３８の先端を係止する。

そして、端子部材３７は、Ｕ字状導電性板部３７ｂが絶縁ケース３５にその前面板部３５ｂ、底板部３５ａ及び後面板部３５ｃの内面に沿うように保持されている。ここで、Ｕ字状導電性板部３７ｂは、前面板部３７ｂ１及び底板部３７ｂ２が絶縁ケース３５の前面板部３５ｂ及び底板部３５ａと環状周壁３６の前面壁部３６ｂ及び底壁部３６ａとの間に挿入されて絶縁ケース３５に保持されている。

さらに、絶縁ケース３５には、図９に示すように、導電性ばね板材で逆Ｕ字状に形成された弾性板部としての端子スプリング３８が保持されている。この端子スプリング３８は，前面板部３８ａ、湾曲板部３８ｂ及び傾斜板部３８ｃを備えている。前面板部３８ａは、環状周壁３６の前面壁部３６ｂの段部３６ｅから前面壁部３６ｂに沿って上方まで延長している。湾曲板部３８ｂは、前面板部３８ａの上端から折り曲げられて絶縁ケース３５の前面板部３５ｂの湾曲板部３５ｂ３と環状周壁３６の上面壁部３６ｃとの間を通って後方側に延長している。傾斜板部３８ｃは、図１０に示すように、湾曲板部３８ｂの後端から下方に急な傾斜角で延長する第１傾斜板部３８ｃ１と、この第１傾斜板部３８ｃ１の下端から緩やかな傾斜角で延長する第２傾斜板部３８ｃ２とでドッグレッグ状に屈曲されて延長されている。この傾斜板部３８ｃは、主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１を挟持していない状態では、図１０で一点鎖線図示のように、自身の弾性力によって先端がＵ字状導電性板部３７ｂの係合突起３７ｂ５の下端側に係止されている。

この端子スプリング３８と、端子部材３７のＵ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３とでスプリング端子３９が構成されている。
このスプリング端子３９は、後述する端子カバー５１の挿通孔５２ｂを通じて被接続部材としての主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１が挿入されていない状態では、図１０で一点鎖線図示のように、端子スプリング３８の傾斜板部３８ｃの先端が端子部材３７のＵ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３に形成された係合突起３７ｂ５の下端側の傾斜面ＳＬ２に弾性接触している。

この状態で、図１０で実線図示のように、端子カバー５１の挿通孔５２ｂを通じて主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１が挿入されると、先ず、導電性接続部６１の先端が端子スプリング３８の傾斜板部３８ｃの先端側とＵ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３の係合突起３７ｂ５より上方側との間に接触する。この状態で、さらに導電性接続部６１の先端を下方に押し込むと、端子スプリング３８の傾斜板部３８ｃを内側に弾性変形させながら導電性接続部６１の先端が係合突起３７ｂ５の傾斜面ＳＬ１に接触して内側に移動し、導電性接続部６１の先端が係合突起３７ｂ５の頂点に達した後に、端子スプリング３８の傾斜板部３８ｃの先端が、係合突起３７ｂ５より下側で導電性接続部６１のＵ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３とは反対側の側面に接触する。

これにより、導電性接続部６１の先端がＵ字状導電性板部３７ｂの係合突起３７ｂ５より下側の内面に接触し、さらに導電性接続部６１を押し込むことにより、図１０で実線図示のように、導電性接続部６１の先端がＵ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３の内面に接触する接触点Ｐ１と、導電性接続部６１の中間部が係合突起３７ｂ５に接触する接触点Ｐ２との２点接触状態となる。このとき、導電性接続部６１の後面板部３７ｂ３とは反対が弾性接触している。したがって、導電性接続部６１がＵ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３と、端子スプリング３８の先端とで３点支持状態で挟持される。この主端子接続ケーブル６０の挟持状態では、図１０に示すように、主端子接続ケーブル６０の中心軸が上下方向に対して熱動形過負荷リレー１０側に僅かに傾斜した状態となる。

また、補助端子用端子変換部３３Ａ及び３３Ｂは、図１１に示すように、上述した主端子用端子変換部３２に対して小さい相似形状に形成されている。したがって、補助端子用端子変換部３３Ａ及び３３Ｂについての詳細説明はこれを省略するが、絶縁ケース４５、環状周壁４６、端子部材４７及び端子スプリング４８を備えている。ここで、端子部材４７には、図１１で拡大図示するように、主端子用端子変換部３２の端子部材３７と同様に、熱動形過負荷リレー１０の主端子１２ｕ〜１２ｗの端子板１５に形成された突条２０に係合する断面三角形状の第２係合部としての係合溝４７ｘが形成されている。この係合溝４７ｘと突条２０とで回り止め機構ＲＳが構成されている。なお、補助端子用端子変換部３３Ａ及び３３Ｂには、端子スプリング４８が並列に２つ配置されている。

また、下段側の補助端子１４ｃ及び１４ｄに装着する補助端子用端子変換部３３Ｂは、上段側の補助端子１４ａ及び１４ｂに装着する補助端子用端子変換部３３Ａに対して端子部材４７の長さが長く設定されている。したがって、図１１に示すように、補助端子用端子変換部３３Ａ及び３３Ｂを補助端子１４ａ，１４ｂ及び１４ｃ，１４ｄに装着したときに、端子スプリング４８の係止位置が上下方向で重ならないようにしている。
さらに、絶縁ケース４５の底板部４５ａの前端側には、図１２に示すように、下面に下方に突出する係合突起４５ｘが形成されている。この係合突起４５ｘは、端子部材４７のＵ字状導電性板部４７ｂに形成された貫通孔を通じて後述する端子カバー５１の長溝５８に形成された係合孔５９に係合する。

そして、熱動形過負荷リレー１０の主端子１２ｕ〜１２ｗに個別に主端子用端子変換部３２を装着し、補助端子１４ａ，１４ｂ及び１４ｃ，１４ｄに個別に補助端子用端子変換部３３Ａ及び３３Ｂを装着した状態で、主端子用端子変換部３２と補助端子用端子変換部３３Ａ及び３３Ｂの全てを覆うように合成樹脂材などの絶縁部材で形成された端子カバー５１が装着されている。
この端子カバー５１は、図１３に示すように、各主端子用端子変換部３２を収納する端子部材収納部５２と各補助端子用端子変換部３３Ａ及び３３Ｂとを個別に収納する端子部材収納部５３Ａ及び５３Ｂとが絶縁隔壁５４で区切られて形成されている。

端子部材収納部５２には、図１３に示すように、内周面に端子部材３７のＵ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３に形成された係合板部３７ｂ４が係合する係合溝５２ａが形成されている。
また、端子部材収納部５２の上部には、図５に示すように熱動形過負荷リレー１０の主端子１２ｕ〜１２ｗを覆う庇部５５が形成されている。同様に、端子部材収納部５３Ａの上部には補助端子１４ａ及び１４ｂを覆う庇部５６が形成されている。庇部５５には、熱動形過負荷リレー１０の隔壁１３ｂ及び１３ｃの上端に形成された係合部１３ｇが係合する係合長孔５５ａ及び５５ｂが貫通して形成されている。庇部５６には、熱動形過負荷リレー１０の隔壁１３ｅの上端に形成された係合部１３ｇが係合する係合長孔５６ａが貫通して形成されている。

また、端子部材収納部５２の下面側には、図９に示すように、主端子用端子変換部３２の絶縁ケース３５に形成された係合突起３５ａ１が係合する係合孔５７が前後方向に延長して形成されている。この係合孔５７の前端側に端子カバー５１を装着する際に、係合突起３５ａ１を乗り越えてスナップフィット結合するフック部５２ｄが形成されている。
一方、端子部材収納部５３Ｂの下面側には工具の挿通が不能な幅の長溝５８が形成され、この長溝５８の前端部の底面に補助端子用端子変換部３３Ｂの下面に形成された係合突起４５ｘが係合する係合孔５９が貫通して形成されている。なお、図１２に示すように、端子カバー５１における端子部材収納部５３Ｂの底板部５３ｃの係合孔５９を形成する端部の上面にフック部５３ｄが形成されている。このフック部５３ｄは、端子カバー５１を装着する際に、補助端子用端子変換部３３Ｂに形成された係合突起４５ｘを乗り越えてスナップフィット結合する。

さらに、端子部材収納部５２の上面の後端側には、主端子接続ケーブルの単線、撚り線、フェルール端子付き撚り線等の電気的接続を行う被接続部材としての導電性接続部６１を挿入する挿通孔５２ｂが端子スプリング３８の傾斜板部３８ｃの先端側に対向させて貫通して形成されている。この挿通孔５２ｂは、図１０に示すように、主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１の最大径を挿通可能な端子部材３７におけるＵ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３の内面と面一となる後端面を有する例えば平面から見て方形の開口部５２ｂ１と、この開口部５２ｂ１の上方に連通し、導電性接続部６１の上部側の絶縁カバー部６２を収容する収容孔部５２ｂ２とで構成されている。

ここで、開口部５２ｂ１は、平面から見て前後方向の幅が左右方向の幅に比較して長く設定されて、主端子接続ケーブル６０の接続時の傾斜を許容するように設定されている。また、収容孔部５２ｂ２には、前面側側壁が主端子接続ケーブル６０の傾斜状態での挟持を許容する傾斜面５２ｂ３が形成されている。
また、端子部材収納部５２の上面における挿通孔５２ｂの前面側には、端子スプリング３８を押圧して導電性接続部６１から離間させるクランプ解除工具を挿通する挿通孔５２ｃが貫通して形成されている。

同様に、端子部材収納部５３Ａ及び５３Ｂの上面の後端側には、補助端子接続ケーブル（図示せず）の単線、撚り線、フェルール端子付き撚り線等の電気的接続部を挿入する挿通孔５３ａが２つの端子スプリング４８と対向するように２つずつ形成されている。また、端子部材収納部５３Ａ及び５３Ｂの上面における挿通孔５３ａの前面側には端子スプリング４８を押圧して電気的接続部から離間させるクランプ解除工具を挿通する挿通孔５３ｂが２つずつ貫通して形成されている。
次に、本発明の動作を説明する。

図４に示すねじ端子を有する熱動形過負荷リレー１０を、スプリング端子を有する熱動形過負荷リレーとして使用するには、先ず、図４及び図５に示すように、熱動形過負荷リレー１０の主端子１２ｉ（ｉ＝ｕ、ｖ、ｗ）に個別に主端子用端子変換部３２を装着する。同様に、熱動形過負荷リレー１０の補助端子１４ｊ（ｊ＝ａ，ｂ）に個別に補助端子用端子変換部３３Ａを装着し、さらに補助端子１４ｋ（ｋ＝ｃ、ｄ）に個別に補助端子用端子変換部３３Ｂを装着する。

主端子１２ｉに対して主端子用端子変換部３２を装着するには、先ず、主端子１２ｉの端子板１５の雌ねじ部１８に螺合している端子ねじ１６を座金１９とともに取り外す。この状態で、主端子用端子変換部３２から突出している端子部材３７の端子部３７ａを端子板１５上に載置する。
このとき、端子板１５に形成された突条２０に端子部材３７の端子部３７ａに形成された係合溝３７ｄを係合させる。端子板１５は、側壁１３ａ，１３ｆや隔壁１３ｂ〜１３ｅによって回転不能に固定されているので、主端子用端子変換部３２が熱動形過負荷リレー１０の前端面に対して直角な前後方向に延長するように位置決めされる。
この状態で、座金１９を装着した端子ねじ１６を端子部材３７の貫通孔３７ｃを通じて端子板１５の雌ねじ部１８に螺合させて締め付ける。

このとき、作業者が端子ねじ１６の頭部に座金１９の上面が接触し、下面が端子部材３７の端子部３７ａの上面に接触させた状態で、係合溝３７ｄが突条２０に係合を開始するまでの間は主端子用端子変換部３２を手で保持しておく。その後は、作業者が主端子用端子変換部３２の保持を解除して、端子ねじ１６の締め付けを行ったときに、係合溝３７ｄと突条２０とが係合していることにより、位置決めと回り止めの双方の機能を発揮して、端子ねじ１６の回転によって主端子用端子変換部３２が回転することなく正確に位置決めされて固定される。したがって、主端子１２ｉに対する主端子用端子変換部３２の装着作業を短時間で容易に行うことができる。

この際、主端子１２ｉの端子板１５に形成した突条２０が側面から見て半円形状に形成されており、端子部材３７の端子部３７ａに形成した係合溝３７ｄが側面から見て三角形状に形成されている。このため、突条２０及び係合溝３７ｄの断面形状が正確に成型されていない場合であっても、三角形状の係合溝３７ｄのセンタリング機能によって位置決め及び回り止めを正確に行うことができる。

次いで、補助端子用端子変換部３３Ｂを補助端子１４ｋに個別に装着する。この場合も補助端子１４ｋの端子板１５に突条２０が形成され、補助端子用端子変換部３３Ｂの端子部材４７に係合溝４７ｄが形成されている。このため、主端子１２ｉへの主端子用端子変換部３２の装着と同様の手順で補助端子用端子変換部３３Ｂを補助端子１４ｋに個別に装着することができる。この際に、突条２０と係合溝４７ｄとによって位置決め機能と回り止め機能とが発揮されて、補助端子１４ｋへの補助端子用端子変換部３３Ｂの装着作業を短時間で容易に行うことができる。

さらに、補助端子用端子変換部３３Ａを補助端子１４ｊに個別に装着する。この場合も補助端子１４ｊの端子板１５に突条２０が形成され、補助端子用端子変換部３３Ａの端子部材４７に係合溝４７ｄが形成されている。このため、補助端子１４ｊへの補助端子用端子変換部３３Ｂの装着と同様の手順で補助端子用端子変換部３３Ａを補助端子１４ｊに個別に装着することができる。この際に、突条２０と係合溝４７ｄとによって位置決め機能と回り止め機能とが発揮されて、補助端子１４ｊへの補助端子用端子変換部３３Ｂの装着作業を短時間で容易に行うことができる。

このようにして、熱動形過負荷リレー１０の主端子１２ｕ〜１２ｗ及び補助端子１４ａ〜１４ｄに対して主端子用端子変換部３２及び補助端子用端子変換部３３Ａ，３３Ｂの装着を完了する。この状態では、図５及び図６に示すように、主端子用端子変換部３２及び補助端子用端子変換部３３Ａ，３３Ｂが前後方向に延長し、且つ左右方向に正確に整列されて保持される。
この状態では、熱動形過負荷リレー１０の主端子１２ｕ〜１２ｗ、補助端子１４ａ及び１４ｂ、主端子用端子変換部３２の端子部材３７及び端子スプリング３８及び補助端子用端子変換部３３Ａ，３３Ｂの端子部材４７及び端子スプリング４８がむき出しとなっている。このため、主端子１２ｕ〜１２ｗ、補助端子１４ａ，１４ｂ、主端子用端子変換部３２及び補助端子用端子変換部３３Ａ，３３Ｂを覆うように端子カバー５１を装着する。

この端子カバー５１の装着は、先ず、端子カバー５１の各端子部材収納部５２を主端子用端子変換部３２に対向させるとともに、端子部材収納部５３Ａ及び５３Ｂを補助端子用端子変換部３３Ａ及び３３Ｂに対向させる。この状態で、端子カバー５１を熱動形過負荷リレー１０の背面側に押し込むことにより、庇部５５に形成された係合長孔５５ａ及び５５ｂに熱動形過負荷リレー１０の隔壁１３ｂ及び１３ｃに形成された係合部１３ｇが係合される。

これと同時に、図９に示すように、フック部５２ｄが主端子用端子変換部３２の底面に形成された係合突起３５ａ１を乗り越えて係合突起３５ａ１が係合孔５７にスナップフィット係合される。さらに、図１２に示すように、端子部材収納部５３Ｂの下面に形成されたフック部５３ｄが補助端子用端子変換部３３Ｂの底面に形成された係合突起４５ｘを乗り越えて係合突起４５ｘが係合孔５９にスナップフィット結合される。
さらに、主端子用端子変換部３２のＵ字状導電性板部４７ｂに形成された係合板部３７ｂ４が端子部材収納部５２に形成された係合溝５２ａに係合する。

したがって、端子カバー５１が主端子用端子変換部３２及び補助端子用端子変換部３３Ａ，３３Ｂを介して熱動形過負荷リレー１０に取り外し不能に装着される。すなわち、補助端子用端子変換部３３Ｂの絶縁ケース４５に形成された係合突起４５ｘが端子カバー５１の端子部材収納部５３Ｂの下面に形成された工具の挿入が不能な長溝５８の底部に形成された係合孔５９に係合されている。このため、長溝５８内には工具を挿入できないことから係合孔５９と係合突起４５ｘとの係合状態を離脱させることができず、長溝５８、係合孔５９、フック部５３ｄで抜け止め機構を構成し、端子カバー５１の取り外しが不能となる。

なお、端子カバー５１に覆われた主端子用端子変換部３２及び補助端子用端子変換部３３Ａ，３３Ｂの何れか１つが故障した場合には、端子カバー５１を壊して故障した端子部を交換してから新たな端子カバー５１を装着する。
このように、端子カバー５１を装着することにより、図１〜図３に示す状態となり、主端子１２ｕ〜１２ｗ、補助端子１４ａ，１４ｂ、主端子用端子変換部３２及び補助端子用端子変換部３３Ａ，３３Ｂの導電部が全て覆われる。このため、感電事故を未然に防止することができる。また、主端子用端子変換部３２、補助端子用端子変換部３３Ａ，３３Ｂが端子カバー５１内に形成した絶縁隔壁５４によって絶縁されるので、各端子部材間の絶縁を確実に行うことができる。

そして、ねじ端子を有する熱動形過負荷リレー１０に主端子用端子変換部３２及び補助端子用端子変換部３３Ａ，３３Ｂと端子カバー５１を装着することにより、ねじ端子を有する熱動形過負荷リレーを、スプリング端子を備えた熱動形過負荷リレーとすることができる。
この状態で、端子カバー５１の挿通孔５２ｂに主端子接続ケーブル６０の単線、撚り線、フェルール端子付き撚り線等の導電性接続部６１を挿入すると、端子スプリング３８の傾斜板部３８ｃが弾性変形してＵ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３の係合突起３７ｂ５から離間する。このとき、導電性接続部６１の先端は端子スプリング３８の弾性によって押圧されて後面板部３７ｂ３の内面に接触しながら下降する。

このため、導電性接続部６１は、その先端が係合突起３７ｂ５の傾斜面ＳＬ１に係合し、先端が傾斜面ＳＬ１の頂点を乗り越えた後、端子スプリング３８の傾斜板部３８ｃの先端が導電性接続部６１の背面側に接触する状態となり、導電性接続部６１をＵ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３の内面側に押圧する。この結果、図１０に示すように、導電性接続部６１の先端が後面板部３７ｂ３の係合突起３７ｂ５より下側の接触点Ｐ１に接触し、導電性接続部６１の中間部が係合突起３７ｂ５の頂点の接触点Ｐ２に接触する。

したがって、主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１は、後面板部３７ｂ３との対向側面が後面板部３７ｂ３に接触点Ｐ１及びＰ２の２点で接触し、後面板部３７ｂ３とは反対側の側面が接触点Ｐ１及びＰ２の中間の接触点Ｐ３で端子スプリング３８の傾斜板部３８ｃの先端に接触する３点支持状態となる。つまり、主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１がスプリング端子３９を構成するＵ字状導電性板部３７ｂ及び端子スプリング３８のみによって３点支持状態で挟持される。
このとき、端子スプリング３８の傾斜板部３８ｃの先端が主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１に鋭角で接触しているので、導電性接続部６１が抜け出す方向に移動しようとしたときに傾斜板部３８ｃの先端が導電性接続部６１に食い込むことになり、導電性接続部６１の抜け出しが防止されるロック状態となる。

このように、本実施形態によると、前述した先行技術のように、主端子接続ケーブル６０を支持する際に、スプリング端子以外の挿通孔などを必要としない。このため、スプリング端子３９で挟持する主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１の外径寸法が小さくなった場合でも、スプリング端子３９での３点接触状態を維持することができる。これにより、主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１の外径寸法にかかわらず、主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１の傾斜角を略一定に維持して挟持することができ、導電性接続部６１の装着時の姿勢を安定させることができる。

しかも、主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１がＵ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３に２点接触状態で挟持されるので、導電性接続部６１とＵ字状導電性板部３７ｂとの電気的接続を確実に行うことができ、接触不良の発生を抑制することができる。さらに、端子スプリング３８の前面板部３８ａがＵ字状導電性板部３７ｂの前面板部３７ｂ１に接触しているので、端子スプリング３８も電気的接触部材とすることができ、より確実に電気的接続を行うことができる。

また、端子カバー５１に形成した主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１を挿通する挿通孔５２ｂにおける開口部５２ｂ１の前後方向の幅を左右方向の幅に比較して広くしたので、主端子接続ケーブル６０をスプリング端子３９で挟持する際の傾斜を許容することができる。さらに、主端子接続ケーブル６０における導電性接続部６１の上部側の絶縁カバー部６２を収容する収容孔部５２ｂ２に傾斜面５２ｂ３が形成されていることにより、主端子接続ケーブル６０をスプリング端子３９で挟持する際の傾斜に支障をきたすことなく容易に行うことができる。

さらに、端子スプリング３８の傾斜板部３８ｃは、図１０に示すように、湾曲部３８ｂ側の傾斜角が急な第１傾斜板部３８ｃ１と、この第１傾斜板部３８ｃ１に対して傾斜角が緩やかとなる第２傾斜板部３８ｃ２とでドッグレッグ状に形成されている。このため、主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１を挿通していない状態では、図１０で一点鎖線図示のように、傾斜板部３８ｃの先端がＵ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３の係合突起３７ｂ５に係止されたときに、傾斜板部３８ｃの屈曲点が傾斜板部３８ｃを直線的に形成した場合に比較して低い位置となる。したがって、主端子接続ケーブル６０の挿通孔５２ｂの開口部５２ｂ１をＵ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３の上端に接近させることができ、この分端子カバー５１の上下方向の高さを低くして小型化することができる。

また、主端子接続ケーブル６０を端子スプリング３８及びＵ字状導電性板部３７ｂ間に挟持させる際に、端子スプリング３８の弾性に抗する大きな力が必要となる。このため、主端子用端子変換部３２の端子部材３７の端子部３７ａとは反対側に片持ち荷重が掛かる。しかしながら、Ｕ字状導電性板部３７ｂの底板部３７ｂ２の係合板部３７ｂ４が端子カバー５１の端子部材収納部５２の内面に形成された係合溝５２ａに係合している。このため、主端子用端子変換部３２に掛かる片持ち荷重を端子カバー５１に分散させて支持することができ、端子部材３７の端子部３７ａの変形を防止することができる。

また、スプリング端子３９から主端子接続ケーブル６０の導電性接続部６１を取り外すには、工具挿通孔５２ｃ（又は５３ｂ）にマイナスのネジ回し等の工具を差し込んで端子スプリング３８（又は４８）の傾斜板部３８ｃ（又は４８ｃ）の先端を導電性接続部６１から離間させる。これにより、導電性接続部６１のロック状態を解除して導電性接続部６１を引き出すことができる。
同様に、補助端子用端子変換部３３Ａ，３３Ｂについても図示しないが補助端子接続ケーブルの導電性接続部を挿入孔を通じて挿入することにより、端子スプリング３８及びＵ字状導電性板部４７ｂによって３点支持されて挟持される。したがって、上述した主端子用端子変換部３２と同様の作用効果を得ることができる。

なお、上記実施形態では、Ｕ字状導電性板部３７ｂと端子スプリング３８とが接触する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、端子スプリング３８をＵ字状導電性板部３７ｂと切り離して配置するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、端子スプリング３８の傾斜板部３８ｃをドッグレッグ状に形成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、傾斜板部３８ｃを平板状に形成するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態では、Ｕ字状導電性板部３７ｂの後面板部３７ｂ３と端子スプリング３８によってスプリング端子３９を形成する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、前後反転させてＵ字状導電性板部３７ｂの前面板部３７ｂ１に係合突起３７ｂ５と同様の係合突起を形成し、この係合突起に端子スプリング３８の傾斜板部３８ｃを係止するようにしてよい。要は、導電性板部に係合突起を形成し、端子スプリング３８と協動して接続ケーブルの導電性接続部を３点支持できればよいものである。

ここで、係合突起３７ｂ５の形状は傾斜面ＳＬ１及びＳＬ２とで形成する場合に限らず、傾斜面ＳＬ１に代えて円筒面を形成したり、三角形状の断面に代えて台形状の断面としたりすることができ、接続ケーブルの導電性接続部の下降に支障を与えないように構成すればよい。
また、上記実施形態では、図５に示すように、補助端子用端子変換部３３Ａ及び補助端子用端子変換部３３Ｂを熱動形過負荷リレー１０の補助端子１４ｊ及び１４ｋに装着した状態で、補助端子用端子変換部３３Ｂが補助端子用端子変換部３３Ａの後端から完全に露出している場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、補助端子用端子変換部３３Ｂの露出領域を端子カバー５１の挿通孔５３ａ及び５３ｂを外部に望ませることができる程度に狭めるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、熱動形過負荷リレー１０に接続する端子変換部に本発明に係る端子接続構造を適用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、熱動形過負荷リレー１０や電磁接触器などの任意の電気機器の接続端子構造に本発明を適用することができる。この場合、主端子のみを有し補助端子を有さない電気機器にも本発明を適用することができる。

１０…熱動形過負荷リレー、１１ｕ〜１１ｗ…外部接続ピン、１２ｕ〜１２ｗ…主端子、１３ａ，１３ｆ…側壁、１３ｂ〜１３ｅ…隔壁、１４ａ〜１４ｄ…補助端子、１５…端子板、１６…端子ねじ、１７…円筒部、１８…雌ねじ部、１９…座金、２０…突条、３１…端子変換部材、３２…主端子用端子変換部、３３Ａ，３３Ｂ…補助端子用端子変換部、３５…絶縁ケース、３６…環状周壁、３７…端子部材、３７ａ…端子部、３７ｂ…Ｕ字状導電性板部、３７ｂ１…前面板部、３７ｂ２…底板部、３７ｂ３…後面板部、３７ｂ４…係合板部、３７ｂ５…係合突起、ＳＬ１，ＳＬ２…傾斜面、３８…端子スプリング、３９…スプリング端子、４５…絶縁ケース、４５ｘ…係合突起、４６…環状周壁、４７…端子部材、４７ｂ…Ｕ字状導電性板部、４８…端子スプリング、５１…端子カバー、５２，５３Ａ，５３Ｂ…端子部材収納部、５４…絶縁隔壁、５５，５６…庇部、５５ａ，５５ｂ，５６ａ…係合長孔、５８…長溝、５９…係合孔、６０…接続ケーブル、６１…導電性接続部

Claims (5)

1. 棒状の被接続部材が接続される電気機器の接続端子構造であって、
   前記被接続部材を挿通する挿通孔を形成した絶縁部材と、前記絶縁部材内に配置され、前記挿通孔を通じて挿通される前記被接続部材を挟持するスプリング端子とを備え、
   前記スプリング端子は、前記被接続部材の挿通方向に沿って固定された導電性板部と、該導電性板部と対向して配置された前記被接続部材を前記導電性板部に押圧する弾性板部とを備え、
   前記導電性板部には、前記挿通孔側に前記被接続部材の側面に係合する係合突起が形成され、前記弾性板部は、前記係合突起より前記挿通孔とは反対側で前記被接続部材の前記導電性板部とは反対側の側面に当接して当該被接続部材の先端を前記導電性板部の側面に接触させ、
   前記挿通孔は、前記被接続部材が前記弾性板部で押圧されて前記導電性板部の係合突起及び側面の２点接触状態となったときの当該被接続部材の傾斜を許容する傾斜面が形成されている電気機器の接続端子構造。
2. 前記係合突起は、前記挿通孔側が当該挿通孔から離れるに従い弾性板部側への突出量が増加する傾斜面に形成されている請求項１に記載の電気機器の接続端子構造。
3. 前記弾性板部は、前記被接続部材が非挿通状態であるときに、先端が前記導電性板部の前記係合突起に前記挿通孔とは反対側から係合している請求項１又は２に記載の電気機器の接続端子構造。
4. 前記挿通孔の前記スプリング端子側の開口部は、前記弾性板部による前記被接続部材の付勢方向となる第１の幅が当該第１の幅と直交する第２の幅に比較して長く設定されている請求項１から３の何れか一項に記載の電気機器の接続端子構造。
5. 前記被接続部材は、単芯導体を被覆部から突出させた接続配線及び端部にフェルールを装着した接続配線の何れか一方である請求項１から４の何れか一項に記載の電気機器の接続端子構造。

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