JP4232964B2 - ねじターミナル構造および表示器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば原子力発電所、火力発電所および変電所などの配電盤や監視盤などに用いられる例えば電気機器に対して電力または電気信号を中継するねじターミナル構造およびこれを用いた表示灯や回転式表示器などの表示器に関する。

この種の従来の電気機器としての回転式表示器を用いて、棒状の旗が水平方向を向いているかまたは、垂直方向を向いているかによって電力用の各種機器の動作状態を監視することができる。この回転式表示器に対して電力または電気信号を中継するターミナル構造について説明する。

図１０は、従来の回転式表示器のターミナル構造を示す分解斜視図、図１１は、図１０のターミナル構造の正面図である。

図１０および図１１において、ターミナル構造１００は、３個の端子１０１と、３個の端子１０１が配置される外径がφ３０ｍｍのソケット１０２と、端子１０１のソケット１０２からの抜止用のストップリング１０３とを有している。

端子１０１は、断面六角形状の金属製棒材（例えば真鍮材など）を切削加工により、先端部分を２種類の径で段付き加工すると共に、先端部分と反対側の端面に例えばＭ３.５の雌ねじ加工をしている。

ソケット１０２は、絶縁性の高いエンジニアリングプラスチックにより樹脂成型されており、３個の端子１０１のそれぞれの間の絶縁を図るために壁部１０４を形成していると共に、各端子１０１の段付き部の最小径部分が貫通する貫通孔と、この貫通孔の中心軸を同一とする外形六角形状部を所定高さまで収容可能とする六角凹部とを形成している。

ストップリング１０３は、端子１０１の先端部分（最小径部分）に圧入されることにより、ソケット１０２からの端子１０１の抜け止めとなっている。

上記構成により、上記従来のターミナル構造１００を組み立てる際に、まず、端子１０１の段付き加工部をソケット１０２の貫通孔に通すと共にその外形六角形状部を所定高さまで六角凹部に圧入する。

次に、ソケット１０２の圧入側とは反対側から突出した先端部分（最小径部分）にストップリング１０３を圧入する。

これによって、端子１０１は、ソケット１０２から抜けないし、ソケット１０２の六角凹部にて回り止めにもなっている。

このような従来のターミナル構造１００は、前述した表示灯や磁気回転式表示器の他、特許文献１に示すような磁気反転表示器などの各種表示器に用いることができる。
特開平８−１８５１３１号公報

上記従来の表示器では、外径がφ３０ｍｍであるが、盤面への取付ピッチを小さくして高密度配置にする傾向にあり、これに伴って、小型化を余儀なくされ、表示器の外径もφ２０ｍｍが要望されている。この場合、配線の太さや取付ねじのサイズは、２ｓｑの電線でＭ３.５の端子ねじのままであるため、表示器の外径をφ３０ｍｍからφ２０ｍｍに大幅に小さくする場合には、２ｓｑの圧着端子を締結した３個の端子１０１のレイアウトの寸法関係を考えると、外径φ２０ｍｍ内に３個の端子１０１の配置を行うのは非常に厳しく、かつ配線による引っ張り強度や端子ねじの締め付け強度などターミナル側の強度を確保する必要があるという問題があった。

また、上記従来のターミナル構造１００の組み立て工程では、端子１０１のソケット１０２への圧入工程や、ストップリング１０３の端子１０１への圧入工程などがあり、組み立て工数がかかり過ぎると共に、組み立て後の品質面でも保持不足など圧入による問題が発生し得る。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、配線による引っ張り強度や端子ねじの締め付け強度などターミナル側の強度を確保すると共に、部品の圧入工程をなくしてターミナル部の組み立て工数を大幅に削減できるねじターミナル構造およびこれを用いた表示器を提供することを目的とする。

本発明のねじターミナル構造は、電力または電気信号を中継するねじターミナルの構造において、ねじ用穴の周縁部に四隅部を有する側面視コ字状の複数のねじ端子と、該ねじ端子が嵌め込まれて、該四隅部を含む面に沿った方向に該ねじ端子の移動を規制するように該四隅部を保持する絶縁部材とを備え、該四隅部を該絶縁部材の所定位置に嵌合させると共に、該側面視コ字状のねじ端子の開放部側を広げて該絶縁部材の所定部分に抱き付くようにワンタッチにて該ねじ端子が嵌め込まれるものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明のねじターミナル構造におけるねじ端子は、ばね性を有する銅合金材料をプレス加工により成形されている。

さらに、好ましくは、本発明のねじターミナル構造におけるねじ端子は、前記ねじ用穴の周縁部に四隅部が形成された座金部材と、該座金部材の一辺側に幅を小さくして一方側に折り曲げられて該座金部材に連設された連設部材と、更に一方側に折り曲げられて該連設部材に連設された固定部材とが側面視コ字状に成形されている。

さらに、好ましくは、本発明のねじターミナル構造における連設部材には位置ずれ防止用の固定孔または固定突部が形成され、該固定孔または固定突部に対応する前記絶縁部材側の位置に該固定孔または固定突部に嵌合可能とする突部または凹部が形成されている。

さらに、好ましくは、本発明のねじターミナル構造におけるねじ用穴にはＭ３．５の雌ねじが形成されており、前記絶縁部材の外径はφ２０ｍｍである。

本発明の表示器は、請求項１〜５のいずれかに記載のねじターミナル構造を用いて電力または電気信号が中継されて表示駆動可能とするものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、本発明の表示器における。

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。

本発明においては、ねじ端子（端子金具）はねじ用穴の周縁部近傍に四隅部（四方の角部）を有しており、絶縁部材としてのターミナルソケットは、この四隅部を含む面に沿った方向にねじ端子の移動を阻止するようにねじ端子の四隅部を保持しているので、配線による引っ張り強度や端子ねじの締め付け強度などターミナル側の強度が確保される。しかも、応力が発生するポイント（圧着端子の取付位置）に近い位置（四隅部）にねじ端子固定の支点を設けているので、ねじ端子の変形によるターミナルソケットからの脱落も生じ難い。

また、ねじ端子は側面視コ字状をしており、ばね性を有する銅合金材料をプレス加工により成形しているので、コ字状のねじ端子の開放部側を広げてターミナルソケットの所定部分に抱き付くようにワンタッチにて嵌め込むことが可能となる。このため、従来のように部品の圧入工程（またはカシメ加工や接着工程など）がなくなり、ねじターミナル部の組み立て工数も大幅に削減される。また、ねじ端子はプレス加工により成形されているので、従来の切削加工に起因した品質の不安定性やコスト高も解消される。

これに加えて、ねじ端子の連設部材には位置ずれ防止用の固定孔または固定突部が形成され、この固定孔または固定突部に対応する絶縁部材側の位置に、この固定孔または固定突部に嵌合可能な突部または凹部が形成されていれば、ターミナルソケットに対してねじ端子の嵌込み位置がずれないので、ターミナルソケットからねじ端子が外れ難くなって、配線による引っ張り強度や端子ねじの締め付け強度などターミナル側の強度がいっそう確保され得る。

さらに、ねじ用穴には比較的大きいＭ３．５の雌ねじが形成され、かつ絶縁部材の外径がφ２０ｍｍと大幅に小さい場合に、本発明のターミナル強度確保効果が顕著となる。

以上により、本発明のよれば、側面視コ字状のねじ端子のねじ用穴の周縁部に形成された四隅部を絶縁部材の所定位置に嵌合させてワンタッチで組み込むことができるため、配線による引っ張り強度や端子ねじの締め付け強度などターミナル側の強度を確保すると共に、部品の圧入工程をなくしてターミナル部の組み立て工数を大幅に削減できる。

以下に、本発明のねじターミナル構造およびこれを用いた表示器の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施形態に係る表示器のねじターミナルの要部分解構成を示す正面図、図２は図１のねじターミナル部分を含むの表示器の一部側面図であり、図３は図１のねじターミナル部分を含むの表示器後部を後方下側から見た斜視図、図４は図１のねじターミナル部分を含むの表示器後部を表示器下方から見た斜視図である。

図１〜図４において、ねじターミナル１（ねじターミナル構造）は、３個のねじ端子２と、３個のねじ端子２が配置（レイアウト）される絶縁部材としての外径がφ２０ｍｍのターミナルソケット３とを有している。

ねじ端子２は、バーリング加工された下穴にＭ３.５の雌ねじ（ねじ用穴４）が中央部に形成された座金部材２１と、この座金部材２１の一辺側に幅を小さくして一方側に折れ曲がって連設された連設部材２２と、この連設部材２２と同一幅で更に一方側に折れ曲がって連設された固定部材２３とが略コ字状に成形されている。このねじ端子２は、ばね性のある銅合金の板材または帯材をプレス加工により所定形状に成形し、これに表面処理としてニッケル、錫または銀などのめっきが施されている。

座金部材２１は、四角形状の四隅部（四方の角部）が所定寸法だけ切り欠かれた形状（切り欠き部ａ，ｂ）をしており、別の表現をすると、座金部材２１の四角形状の一辺先端部の端縁部ｃが中央部で所定幅だけ突出し、この突出した端縁部ｃに対向する反対側の端縁部ｄ（曲げ部）も中央部で所定幅だけ突出した状態で９０度の角度で折り曲げられている。この場合、座金部材２１には、ねじ用穴４の周縁部近傍に四隅部（仮想四角形状の四隅部；四方の角部）が形成されている。

連設部材２２は、一方端が座金部材２１に９０度の角度で連設され、他方端が固定部材２３に９０度の角度で連設されて、これらの座金部材２１と固定部材２３とを間を繋げている。連設部材２２は、途中で１段だけ段落ちする段落ち部ｅを有するように曲げ加工されている。この段落ち部ｅの外側に円筒状の保護カバー（図示せず）が配置されて、保護カバーの外周面と、段落ち部ｅに連なる連設部材２２の外側表面とが略面一になるように段落ち部ｅが形成されている。

固定部材２３は、外形が矩形形状で中央部に中央孔ｆが形成されており、座金部材２１と対向配置されて、ターミナルソケット３の所定部分を座金部材２１と固定部材２３とで抱きかかえるようになっている。固定部材２３の先端部の角はターミナルソケット３の所定位置への挿入を容易にするためにアール加工されている。また、この固定部材２３の中央孔ｆと座金部材２１のねじ用穴４とが同一軸心になるように、固定部材２３と座金部材２１とが対向配置される。

ターミナルソケット３は、強度と絶縁性の高いエンジニアリングプラスチックにより所定形状に樹脂成型されており、上側が２個、下側が１個の計３個のねじ端子２のそれぞれの間の絶縁を図るために正面視逆向きＴ字状の壁部３１をリブとして形成すると共に、ねじ端子２間が壁部３１で絶縁された各エリア内にそれぞれ、各ねじ端子２がそれぞれ嵌め込まれる凹部３２（または受け部）が形成されている。この凹部３２（または受け部）には、各ねじ端子２の座金部材２１の四隅部（仮想四角形状の四隅部；四方の角部）を含む面に沿った方向にねじ端子２の移動を規制するようにこの四隅部を保持する保持部ｇを有する。また、ターミナルソケット３には、矩形状の固定部材２３を挿入し易いように２本のレール状のテーパー状ガイド部３３が形成されている。さらに、ターミナルソケット３には、上記突出した端縁部ｃ（ねじ端子２の座金部材２１の先端突出部）が嵌合される凹部が形成されている。さらに、ターミナルソケット３の後方側にはターミナルカバーを取付けることができる。

上記構成により、ターミナルソケット３にねじ端子２を組み込んでねじターミナル１を組み立てる際に、まず、ねじ端子２の座金部材２１を凹部３２の各四隅の保持部ｇ内に嵌め込んだ後に、ねじ端子２の固定部材２３の先端部分をターミナルソケット３のテーパー状ガイド部３３で案内してねじ端子２のばね性により、ねじ端子２のコ字状の開放部分を広げて、ターミナルソケット３の所定部分を抱きかかえるように、ワンタッチでねじ端子２をターミナルソケット３に組み込むことができる。

このようにして、従来のように圧入工程がなく、ねじ端子２はターミナルソケット３にワンタッチで嵌め込まれてねじターミナル１を組み立てるので、ターミナル部の組み立て工数を大幅に削減することができると共に、組み立て品質の面でも部品の脱落など圧入不良は発生しない。

また、表示器の外径がφ３０ｍｍからφ２０ｍｍに小型化され、配線の太さや取付ねじのサイズとして、電線が２ｓｑでＭ３.５の端子ねじをそのまま用いて、ねじ端子２が表示器の外側に電線で強く引っ張られたり、端子ねじ２の締め付け強度が強くても、各ねじ端子２の座金部材２１の四隅部を保持部ｇで保持しているため、ねじ端子２が表示器の外側に引っ張り出されて脱落したり、ねじ端子２が傾いたりすることはなく、ねじ端子２の位置保持強度を十分に確保することができる。このため、表示器内部を保護する円筒状の保護カバー（図示せず）に上記位置保持強度の一部を担わせる必要がなくなる。これによって、表示器の外径をφ３０ｍｍからφ２０ｍｍに小型化する際に、円筒状の保護カバーの厚みを極力薄く構成することができる。このように、上記位置保持強度を円筒状の保護カバーで担う必要がないので、表示器に円筒状の保護カバーを装着する必要がない場合には、部品点数を削減することができる。

ここで、本実施形態との比較のために、各ねじ端子２の座金部材２１の四隅部のうち、外周側の二つの隅部を保持している各保持部ｇがないターミナルソケット３Ａの場合について、図５〜図７に示すようなねじターミナル１Ａを用いて、ねじ端子２をターミナルソケット３Ａに組み込む方向とは逆方向の抜け強度について調べた。

図５に示すように、まず、ねじ端子２を矢印Ａの方向に移動させてワンタッチにてねじ端子２のばね性によりターミナルソケット３Ａの所定部を抱きかかえるように嵌め込む。このとき、ねじ端子２はそのばね性にてターミナルソケット３Ａの所定部に抱き付いて保持されている。

次に、２ｓｑの電線をカシメて取付けた適合圧着端子５を、ねじ端子２のねじ用穴４にＭ３．５の鍋ねじ６で締結して取り付けた。さらに、この圧着端子５を電線と共に矢印Ｂの方向（表示器の外側方向）に所定荷重（０.８Ｎ；Ｍ３．５の標準締め付けトルクに対応した荷重）で引っ張ると、図６に示すようにねじ端子２が外側に抜け出てきた。図７は、このときの状態、即ち、ねじ端子２が外側に抜け出た後に圧着端子５を取り外した状態を示す斜視図である。

この場合、上記比較例で、ねじ端子２が外側に出て来ないためには、その安全度も考慮して、円筒状の保護カバーの厚みが１.５ｍｍ必要であったが、本実施形態では、円筒状の保護カバーがなくても全く問題がなく（ねじ端子２が抜けない）、その保護カバーの厚みが１ｍｍ以下であってもよい。要は、円筒状の保護カバーの厚みが薄くなる分だけ、端子レイアウトのための有効スペースが広がってそのレイアウトの自由度が増す。

なお、このようなねじ端子２の外側への抜け強度を更に向上させるために、上記実施形態に加えて、図８および図９のねじ端子２Ｂおよびターミナルソケット３Ｂの構成としてもよい。即ち、ねじ端子２Ｂの連設部材２２Ｂの中央部に固定孔２４Ｂを形成し、ねじ端子２Ｂをターミナルソケット３Ｂにはめ込んだときに、固定孔２４Ｂに対応するターミナルソケット３Ｂの位置に半円状または円柱状などの突部３４Ｂを形成していてもよい。これらの固定孔２４Ｂと突部３４Ｂとの嵌合によりターミナルソケット３Ｂに対してねじ端子２Ｂがずれ難い分だけ、ねじ端子２の外側への抜け強度が向上すると共に、ねじ端子２の変形も抑制され得る。または、これとは逆に、連設部材２２には位置ずれ防止用の固定突部（図示せず）が形成され、この固定突部に対応するターミナルソケット側の位置にこの固定突部に嵌合可能とする凹部（図示せず）が形成されていてもよい。

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、例えば原子力発電所、火力発電所および変電所などの配電盤や監視盤などに用いられる例えば電気機器の電源供給部などのねじ端子の取付構造およびこれを用いた表示灯や回転式表示器などの表示器の分野において、配線による引っ張り強度や端子ねじの締め付け強度などターミナル側の強度が確保されると共に、部品の圧入工程をなくしてターミナル部の組み立て工数が大幅に削減される。

本発明の実施形態に係る表示器のねじターミナルの要部分解構成を示す正面図である。 図１のねじターミナル部分を含むの表示器の一部側面図である。 図１のねじターミナル部分を含むの表示器後部を後方下側から見た斜視図である。 図１のねじターミナル部分を含むの表示器後部を表示器下方から見た斜視図である。 図１のねじターミナルに対する比較例を示す正面図である。 図５の比較例においてねじ端子が外側に抜け出た状態を示す側面図である。 図６のようにねじ端子が外側に抜け出た後に、圧着端子を取り外した状態を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るねじターミナル部分を含むの表示器後部を表示器下側から見た斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るねじターミナル部分を含むの表示器後部を後方下側から見た斜視図である。 従来の磁気回転式表示器のねじターミナル構造を示す分解斜視図である。 図１０のねじターミナル構造の正面図である。

符号の説明

１，１Ｂ ねじターミナル
２，２Ｂ ねじ端子
２１ 座金部材
２２，２２Ｂ 連設部材
２３ 固定部材
２４Ｂ 固定孔
３，３Ｂ ターミナルソケット（絶縁部材）
３１ 壁部
３２ 凹部
３３ テーパー状ガイド部
３４Ｂ 突部
ｇ 保持部

Claims (6)

1. 電力または電気信号を中継するねじターミナルの構造において、
   ねじ用穴の周縁部に四隅部を有する側面視コ字状の複数のねじ端子と、該ねじ端子が嵌め込まれて、該四隅部を含む面に沿った方向に該ねじ端子の移動を規制するように該四隅部を保持する絶縁部材とを備え、
   該四隅部を該絶縁部材の所定位置に嵌合させると共に、該側面視コ字状のねじ端子の開放部側を広げて該絶縁部材の所定部分に抱き付くようにワンタッチにて該ねじ端子が嵌め込まれるねじターミナル構造。
2. 前記ねじ端子は、ばね性を有する銅合金材料をプレス加工により成形されている請求項１に記載のねじターミナル構造。
3. 前記ねじ端子は、前記ねじ用穴の周縁部に四隅部が形成された座金部材と、該座金部材の一辺側に幅を小さくして一方側に折り曲げられて該座金部材に連設された連設部材と、更に一方側に折り曲げられて該連設部材に連設された固定部材とが側面視コ字状に成形されている請求項１または２に記載のねじターミナル構造。
4. 前記連設部材には位置ずれ防止用の固定孔または固定突部が形成され、該固定孔または固定突部に対応する前記絶縁部材側の位置に該固定孔または固定突部に嵌合可能とする突部または凹部が形成されている請求項３に記載のねじターミナル構造。
5. 前記ねじ用穴にはＭ３．５の雌ねじが形成されており、前記絶縁部材の外径はφ２０ｍｍである請求項１または３に記載のねじターミナル構造。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のねじターミナル構造を用いて電力または電気信号が中継されて表示駆動可能とする表示器。
   

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