本發明總體上涉及端子裝置和具有該端子裝置的布線設備,更具體地,涉及要通過電線被插入而與電線連接的端子裝置以及具有該端子裝置的布線設備。
背景技術:
傳統上,為了便于電線到布線設備例如開關的連接(例如,參照文獻1:jp2002-151172a),已知具有所謂的快速連接結構的端子裝置,可以不使用螺釘將電線連接到該端子裝置。
文獻1中描述的端子裝置包括由導電材料制成的端子部(端子板)和鎖定彈簧。端子部具有c形形狀,并且鎖定彈簧被容納在由端子部圍繞的空間中。鎖定彈簧具有通過彎曲具有彈性的板材形成的中心件、鎖定件和按壓件。鎖定件和按壓件分別被設置在中心件的兩端。在端子裝置中,當從插入口(電線插入孔)插入時,電線通過鎖定彈簧的彈簧力被夾置并保持在鎖定件和按壓件二者以及端子部的接觸件之間。在這種狀態下,電線可以被咬合到電線中的鎖定件的端邊緣鎖定,此外,按壓件通過按壓件將電線壓靠端子部而將電線彈性地保持在按壓件和端子部之間。
技術實現要素:
技術問題
在如上所述的常規端子裝置中,由于端子部被設置為從用于朝向端子部(鎖定彈簧的按壓件)按壓電線的構件獨立地分離的部件,因此存在這樣的可能性:將電線壓靠端子部的力根據例如端子部和鎖定彈簧的組裝精度、溫度特性或類似而變化。結果,可能導致電線與端子部接觸的接觸狀態不穩定。
本發明是鑒于上述問題而做出的,本發明的目的是提供一種端子裝置和具有該端子裝置的布線設備,其能夠抑制電線與端子部接觸的接觸狀態陷入不穩定狀態。
解決問題的方法
根據本發明的一個方面的端子裝置包括端子部、按壓部、鎖定部和連接部。按壓部被設置成面對端子部的一個表面,并且被配置為保持沿著插入方向從插入口插入的電線,使得電線被夾在按壓部和端子部之間。鎖定部是彈性的;被設置成面對端子部的所述一個表面;且被構造為通過與電線的接觸來限制電線朝向插入口的移動。連接部接合端子部和按壓部。
根據本發明的一個方面的布線設備包括端子裝置和被構造為在其中容納端子裝置的設備主體。
發明的有益效果
本發明具有的優點是,電線與端子部接觸的接觸狀態可以被抑制以免落入不穩定狀態。
附圖說明
圖1a是根據本發明的第一實施方式的端子裝置的基本配置的前視圖,且圖1b是在電線被連接至端子裝置的狀態下,端子裝置的基本結構的部分斷開的主視圖;
圖2a是當從y軸的正方向觀察時的端子裝置的基本配置的立體圖,且圖2b是從y軸的負方向觀察時的端子裝置的基本配置的立體圖;
圖3a是當從y軸的正方向觀察時的端子裝置的端子塊的立體圖,且圖3b是當從y軸的負方向觀察時的端子塊的立體圖;
圖4a是當從y軸的正方向觀察時的端子裝置的彈簧塊的立體圖,且圖4b是當從y軸的負方向觀察時的彈簧塊的立體圖;
圖5是當從y軸的正方向觀察時的端子裝置的整體配置的分解立體圖;
圖6a是當從y軸的正方向觀察時的端子裝置的整體配置的立體圖,且圖6b是當從y軸的負方向觀察時的端子裝置的整體配置的立體圖;
圖7是端子裝置的整體配置的剖視圖;
圖8是根據本發明的第一實施方式的布線設備的立體圖;且
圖9a是當從y軸的正方向觀察時根據本發明的第二實施方式的端子裝置的立體圖,且圖9b是當從y軸的負方向觀察時的端子裝置的立體圖。
具體實施方式
(第一實施方式)
(1)概要
如圖1a和1b所示,根據第一實施方式的端子裝置1是所謂的快速連接端子,可以通過將電線100插入端子裝置1中而使電線100連接到該端子裝置1。端子裝置1包括具有導電性的端子部2。在端子裝置1中,端子部2和電線100通過電線100進入與端子部2接觸而被彼此電連接。圖1a僅示出了在電線100未被連接的狀態下的端子裝置1,而圖1b示出了在電線100被連接的狀態下的端子裝置1和電線100,該狀態部分地由虛線(雙點劃線)表示。端子裝置1可以被使用于諸如開關或插座的布線設備。具有端子裝置1(參照圖8)的布線設備10將在稍后描述的“(2.7)布線設備”欄中說明。
如圖1a至圖2b所示,端子裝置1除了端子部2之外還包括按壓部3和鎖定部4。當從插入口11進入的電線100被插入在端子部2和按壓部3之間時,電線100被電連接到端子部2。當插入在端子部2和鎖定部4之間時,電線100朝向插入口11的移動被鎖定部4限制,因此,電線100被鎖定。只要這里提到的插入口11是供電線100穿過以被引入到端子部2與按壓部3和鎖定部4兩者之間的空間,則端子裝置1不需要具有帶有實體的插入口11,并且可以僅具有作為插入口11的功能。圖1a至2b示出了沒有實體的插入口11。或者,插入口11可以是被形成在后述的殼體8(參照圖5)中的具有實體的插入孔81(參照圖5)。
當電線100是其中由導體制成的芯線被絕緣涂層覆蓋的絕緣線時,電線100的絕緣涂層從其被剝離的端部(即僅芯線)從插入口11被插入。電線100可以是其中芯線由單根導線形成的單線和其中芯線由兩根或更多根導線形成的絞線中的任一種。
(2)細節
(2.1)基本配置
在下文中,將參照圖1a至4b詳細描述端子裝置1的基本配置。
在下面的說明中,其中端子部2和按壓部3彼此面對的“面對方向”被定義為x軸方向,并且當從按壓部3觀察時指向端子部2的方向被定義為x軸的正方向。此外,其中電線100被插入的“插入方向”(插入方向垂直于x軸方向)被定義為y軸方向,并且插入電線100的方向被定義為y軸的正方向。此外,連接到端子裝置1的兩根電線100的排列方向(垂直于x軸和y軸兩者的方向)被定義為z軸方向(即,與圖1a中紙面垂直的方向),且指向圖1a中紙面的前側的方向被定義為z軸的正方向。然而,這些方向的目的不是限制端子裝置1的使用方向。指示在圖中的x軸、y軸和z軸的方向的箭頭被示出僅僅為了方便解釋,并且箭頭每個都沒有實體。面對方向和插入方向彼此精確地正交(以90°的角度交叉)這一情況并不是端子裝置1的必要組成部分,只要這些方向彼此交叉即可。
根據本實施方式的端子裝置1是可以與至多兩根電線100連接的雙極型端子裝置。也就是說,由于端子裝置1具有兩個插入口11,因此兩根電線100可以同時通過兩個插入口11分別被連接。在端子裝置1中,由于兩根電線100被電連接到單個端子部2,所以在端子裝置1中連接的兩根電線100經由端子部2被彼此電連接。端子裝置1可以因此例如用作供給端子。
端子裝置1包括兩個構件:端子塊12;和彈簧塊13。端子塊12和彈簧塊13分別被設置為不同的構件。換句話說,端子塊12和彈簧塊13是彼此獨立地分離的構件。端子部2和按壓部3被包括在端子塊12中。鎖定部4被包括在彈簧塊13中。端子塊12由具有導電性的金屬板形成。彈簧塊13由具有彈性的金屬板形成。端子塊12(按壓部3)和彈簧塊13(鎖定部4)分別由彼此不同的材料制成。彈簧塊13與端子塊12組合以容納在由端子塊12圍繞的空間中。
(2.2)端子塊
如圖3a和3b所示,端子塊12除了端子部2和按壓部3之外還包括連接部5和保持部6。連接部5用于接合端子部2和按壓部3。連接部5接合以下部分:端子部2的在y軸方向與插入口11相反的側上的端部;和按壓部3。換句話說,端子部2和按壓部3的在y軸方向上與插入口11相反的側上的各端部(圖3a中的各上端)通過連接部5被彼此接合。
端子塊12由例如銅(cu)制成。在本實施方式中,由于端子裝置1是雙極型,所以按壓部3被設置有多個,連接部5也被設置有多個(在本實施方式中為兩個按壓部3和兩個連接部5)。這里,端子裝置1具有關于z軸方向平面對稱的構造,其中布置有兩個按壓部3(或兩個連接部5)。為此,在下文中,除非另有說明,否則僅兩個按壓部3中的一個將被說明,且兩個按壓部3中的另一個的說明將被適當地省略。類似地,僅兩個連接部5中的一個將被說明,且兩個連接部5中的另一個的說明將適當地被省略。
在本實施方式中,按壓部3、連接部5、端子部2和保持部6被一體形成。換句話說,端子部2、兩個按壓部3、兩個連接部5和保持部6由一片金屬板制成。在本實施方式中,構成端子塊12的端子部2、按壓部3、連接部5和保持部6由經受沖壓和彎曲的一片金屬板形成。
端子部2具有矩形板狀。端子部2被配置為使得其厚度方向(x軸方向)上的一個表面20面對按壓部3。也就是說,從插入口11插入的電線100在端子部2的該一個表面20和相應的按壓部3之間被引入,并且被電連接到端子部2以便與端子部2的該一個表面20接觸。
端子部2在該一個表面20中被設置有沿y軸方向延伸的引導槽23。引導槽23在沿著該一個表面20的平面(y-z平面)中限制電線100朝向除了y軸方向之外的方向的移動,由此將電線100的移動方向限制到僅y軸方向。引導槽23被設置成兩個,以分別對應于兩根電線100,并且兩個引導槽23被形成在端子部2的該一個表面20中。兩個引導槽23分別被布置在該一個表面20的在z軸方向上的兩端。每個引導槽23具有底表面231,所述底表面231被成形為使得底表面231的垂直于插入方向的橫截面形狀朝著x軸的正方向凸起地彎曲。在本實施方式中,每個引導槽23通過彎曲端子部2的一部分而形成。
此外,端子部2在該一個表面20的中心區域中設置有在其厚度方向上貫穿端子部2的開口窗24。開口窗24具有矩形開口形狀。開口窗24是供后述的釋放構件9的一部分通過的孔。
如圖1a和圖1b所示,每個按壓部3被設置在在x軸方向(面對方向)上面對端子部2的該一個表面20的第一區域21的位置。這里提到的第一區域21是端子部2的該一個表面20的面對著對應按壓部3的區域。每個按壓部3被構造成保持沿著y軸方向從插入口11插入的電線100使得電線100被夾在所述按壓部3自身與第一區域21之間。換句話說,當從插入口11插入的電線100被引入端子部2的該一個表面20與按壓部3之間時,按壓部3在將電線100壓靠該一個表面20上的方向上對電線100施加力。也就是說,電線100通過按壓部3被壓靠在端子部2的該一個表面20的第一區域21上,這可以在端子部2和電線100之間產生適當的接觸壓力。
每個按壓部3包括第一按壓件31、第二按壓件32和第三按壓件33。第一按壓件31、第二按壓件32和第三按壓件33從連接部5側(即與插入口11相反的側)沿y軸方向依第一按壓件31、第二按壓件32和第三按壓件33的順序排列。
第一按壓件31具有矩形板狀,并且與端子部2的該一個表面20實質上平行。第一按壓件31的在y軸方向與插入口11相反的側上的端部與連接部5連接。第一按壓件31的在y軸方向上在插入口11側的另一端與第二按壓件32連接。第二按壓件32具有矩形板形狀,并且相對于端子部2的該一個表面20傾斜,以便隨著在y軸方向上接近插入口11而更靠近端子部2。第二按壓件32的在y軸方向上與第一按壓件31相反的側的端部與第三按壓件33連接。第三按壓件33具有矩形板狀,并且相對于端子部2的該一個表面20傾斜,以便隨著在y軸方向上與插入口11分離而更靠近端子部2。
也就是說,第三按壓件33與第二按壓件32一起具有其與z軸方向垂直的截面形狀大致v形的結構。在按壓部3中,接合第二按壓件32和第三按壓件33的接觸部34位于最靠近端子部2的該一個表面20的位置。換句話說,按壓部3包括在包含x軸方向和y軸方向兩者的平面(xy平面)上在x軸方向朝向端子部2凸起地彎曲的接觸部34。在本實施方式中,接觸部34以規定的曲率半徑彎曲。
如圖3a和3b所示,每個連接部5從端子部2的在y軸方向上與插入口11相反的側上的端部朝著與插入口11相反的方向突出。也就是說,端子部2和每個按壓部3通過連接部5彼此接合,所述連接部5被設置以從其在y軸方向與插入口11相反的側的端部(圖3a中的上端)在y軸的正方向突出。
每個連接部5包括彎曲部51。彎曲部51在包括x軸方向和y軸方向兩者的平面(xy平面)中在y軸方向上朝向與插入口11相反的方向凸起地彎曲。在本實施方式中,彎曲部51被彎曲成像圓弧狀。彎曲部51具有與按壓部3的第一按壓件31和端子部2之間的距離大致相等的內直徑。
此外,每個連接部5被設定為使得其在z軸方向上的尺寸小于相應的按壓部3在z軸方向上的尺寸。更具體地,連接部5不被形成在端子部2的在z軸方向上的整個長度上,而是被形成為避免與端子部2的其中引導槽23被形成的區域干涉。因此,與其中每個連接部5在z軸方向的尺寸等于對應的按壓部3在z軸方向的尺寸的情況相比,每個連接部5可以具有低的彈性系數,且能夠容易地彎曲。
保持部6與端子部2被一體地形成,并且被構造成在其自身與端子部2之間保持鎖定部4(彈簧塊13)。保持部6被設置成從端子部2的在y軸方向上與連接部5的相反的側的端部突出。即,保持部6與端子部2的在y軸方向上的插入口11側的端部(圖3a中的下端)連接。
保持部6包括第一保持件61、第二保持件62和第三保持件63。第一保持件61、第二保持件62和第三保持件63從端子部2側按照第一保持件61、第二保持件62和第三保持件63的順序被連續布置。在本實施方式中,以下的所有以規定的曲率半徑彎曲:接合端子部2和第一保持件61的部分;在第一保持件61和第二保持件62之間的接合部;和在第二保持件62和第三保持件63之間的接合部(限制部64)。
第一保持件61具有矩形板狀,并從端子部2在x軸的負方向突出。第一保持件61和端子部2實質上彼此正交。第一保持件61的在x軸方向上與端子部2相反的側上的端部被連接至第二保持件62。第二保持件62具有矩形板狀,并從第一保持件61在y軸正方向突出。第二保持件62和第一保持件61實質上彼此正交。第二保持件62的在y軸方向上與第一保持件61相反的側上的端部被連接至第三保持件63。第三保持件63具有矩形板狀,且從第二保持件62在x軸的正方向突出。第三保持件63和第二保持件62實質上彼此正交。
也就是說,第二保持件62面對端子部2的該一個表面20,且第三保持件63面對第一保持件61。雖然稍后描述細節,但是保持部6通過作為接合第二保持件62和第三保持件63的部分的限制部64來定位彈簧塊13。在該實施方式中,在第二保持件62和端子部2之間的尺寸關系被限定為以使在y軸方向的那些長度彼此大致相同。因此,保持部6與端子部2一起具有其與z軸方向垂直的截面形狀為大致矩形框狀的結構。彈簧塊13被容納在由保持部6和端子部2環繞的空間中。另外,在第一保持件61和第三保持件63之間的尺寸關系被限定為使得,在x軸方向上,第三保持件63的尺寸小于第一保持件63的尺寸,從而在第三保持件63和端子部2之間形成間隙。按壓部3通過該間隙被引入到在第二保持件62和端子部2之間的空間中。
第一保持件61被設置有在其厚度方向上貫穿第一保持件61的切口孔611。切口孔611被設置在對應于插入口11的位置。從插入口11插入的電線100因此可以通過切口孔611被引入至由保持部6和端子部2圍繞的空間中。切口孔611被設置成兩個,以分別對應于兩根電線100,且兩個切口孔611被形成在第一保持件61中。兩個切口孔611分別被布置在第一保持件61的在z軸方向上的兩端。
此外,第一保持件61在其中心部分設置有在其厚度方向上貫穿第一保持件61的通孔612。通孔612具有圓形開口形狀。由于通孔612不是端子裝置1的主要部件,因此通孔612可以被省略。
(2.3)彈簧塊
如圖4a和4b所示,彈簧塊13除了鎖定部4之外還包括延伸部7。彈簧塊13由鋼例如特殊用途不銹鋼(sus)制成。彈簧塊13由比端子塊12薄的金屬板形成。在本實施方式中,由于端子裝置1是雙極型,所以鎖定部4被設置有多個(在本實施方式中為兩個鎖定部)。這里,端子裝置1具有相對于z軸方向成平面對稱的構造,其中布置有兩個鎖定部4。為此,在下文中,除非另有說明,否則將僅說明兩個鎖定部4中的一個,并且兩個鎖定部4中的另一個的說明將適當地被省略。
在本實施方式中,鎖定部4和延伸部7一體地被形成。換句話說,兩個鎖定部4和延伸部7由一片金屬板制成。在本實施方式中,構成彈簧塊13的鎖定部4和延伸部7由經過沖壓和彎曲的一片金屬板形成。
如圖1a和1b所示,每個鎖定部4被布置在x軸方向(面對方向)上面對端子部2的該一個表面20的第二區域22的位置。這里提到的第二區域22是端子部2的該一個表面20的在y軸方向上與第一區域21不同的區域,并且面向鎖定部4。第二區域22在y軸方向上被布置在第一區域21和插入口11之間。即,第一區域21和第二區域22從插入口11側沿著y軸方向以第二區域22和第一區域21的順序被布置。
每個鎖定部4被構造成通過與從插入口11沿著y軸方向插入的電線100接觸來限制電線100朝向插入口11的移動。換句話說,鎖定部4被構造成,當從插入口11插入的電線100被引入到端子部2的該一個表面20和鎖定部4之間時,將電線100夾在所述鎖定部4自身與第二區域22之間。也就是說,電線100通過鎖定部4被壓靠在端子部2的該一個表面20的第二區域22上,這可以在端子部2和電線100之間產生適當的接觸壓力。
在本實施方式中,每個鎖定部4具有矩形板形狀,并且相對于端子部2的該一個表面20傾斜,以便隨著在y軸方向與插入口11分離而更靠近端子部2。每個鎖定部4被構造為通過鎖定部4在其最靠近端子部2的該一個表面20的端邊緣41處與電線100接觸而限制電線100朝向插入口11的移動。也就是說,每個鎖定部4從接合每個鎖定部4和延伸部7的部分(彈簧部42)沿著其中電線100被插入的方向(即,y軸的正方向)突出,并相對于端子部2的該一個表面20傾斜以使端邊緣41更靠近端子部2的該一個表面20。在將電線100引入到在端子部2的該一個表面20和鎖定部4之間時,鎖定部4的端邊緣41與電線100接觸。因此,當力沿著引起電線100朝向插入口11移動的方向(y軸的負方向)被施加到電線100時,鎖定部4被電線100卡住,使得其端邊緣41咬入電線100中,并且電線100因此可以被鎖定。
如圖4a和4b所示,延伸部7從鎖定部4的在y軸方向的插入口11側的端部(圖4a中的下端)沿與插入口11相反的方向突出。換句話說,延伸部7由彈簧塊13的一部分構成,該部分從鎖定部4的與端邊緣41相反的側上的端部沿著y軸的正方向延伸。作為接合鎖定部4和延伸部7的部分的彈簧分42施加彈性力至鎖定部4。換句話說,彈簧塊13包括在包含x軸方向和y軸方向二者的平面(xy平面)中,沿y軸方向朝向插入口11側凸起地彎曲的彈簧部42。在本實施方式中,彈簧部42以規定的曲率半徑被彎曲。
延伸部7包括第一延伸件71和第二延伸件72。第一延伸件71和第二延伸件72從鎖定部4側按照第一延伸件71和第二延伸件72的順序彼此連接。
第一延伸件71具有矩形板形狀,并且如如圖1a和1b所示,接近平行于端子部2的該一個表面20。第一延伸件71的在y軸方向上的插入口11側的一端與鎖定部4連接。第一延伸件71的在y軸方向與鎖定部4相反的側上的另一端與第二延伸件72連接。第二延伸件72具有矩形板狀,并且在x軸的正方向從第一延伸件71突出。第二延伸件72和第一延伸件71實質上彼此正交。
也就是說,第二延伸件72與第一延伸件71一起具有其垂直于z軸方向的橫截面形狀大致為l形的結構。彈簧塊13相對于端子塊12通過使作為接合第一延伸件71和第二延伸件72的部分的角部73與端子塊12的限制部64接觸來定位。角部73總是不與限制部64接觸,而是在角部73和限制部64之間存在間隙。也就是說,當彈簧塊13相對于端子塊12朝向y軸的正方向相對移動時,角部73進入與限制部64接觸,并且彈簧塊13的移動可以相應地被限制。因此,彈簧塊13相對于端子塊12被定位。角部73以指定的曲率半徑被彎曲。
這里,彈簧塊13在y軸方向上的尺寸被限定為稍小于在端子塊12的第一保持件61和第三保持件63之間的距離。彈簧塊13在x軸方向上的尺寸被限定為稍大于在端子部2與端子塊12的第二保持件62之間的距離。因此,彈簧塊13在y軸方向上略微松弛地被定位并且可以被容納在由保持部6和端子部2圍繞的空間中,以便在x軸方向上處于壓縮狀態。也就是說,在彈簧塊13已經與端子塊12組合的狀態下,彈簧部42彈性變形,以使得鎖定部4的端邊緣41更靠近第一延伸件71,且彈簧塊13相應地在x軸方向上處于壓縮狀態。第二延伸件72和第三保持件63之間的尺寸關系被限定為使得在x軸方向上的這些長度大致彼此相等,這可以在第二延伸件72和端子部2之間形成用于將按壓部3引入第二保持件62和端子部2之間的間隙。
第一延伸件71在其中心部分設置有在其厚度方向上貫穿第一延伸件71的通孔711。通孔711具有圓形開口形狀。第一延伸件71還被設置有狹縫712,狹縫712在其厚度方向上貫穿第一延伸件71,并且從通孔711朝向鎖定部4延伸。狹縫712穿過彈簧部42延伸到鎖定部4的端邊緣41。兩個鎖定部4通過狹縫712在z軸方向上彼此分離。由于通孔711不是端子裝置1的必要構成部分,通孔711可以被省略。
(2.4)尺寸關系
接下來,端子部2、按壓部3和鎖定部4之間的尺寸關系在彈簧塊13已經與端子塊12組合的狀態下被描述。
如圖1b所示,在x軸方向上,第一距離l1被設定為大于第二距離l2,其中第一距離l1表示在每個按壓部3和對應的第一區域21之間的距離,第二距離l2表示在每個鎖定部4與相應的第二區域22之間的距離。在本實施方式中,由于端子部2在該一個表面20中設置有引導槽23,上述的第一和第二距離l1和l2和后述的距離l3均基于作為基準的每個引導槽23的最深部分的底表面231來限定。也就是說,第一距離l1是以下二者之間的距離:每個按壓部3的在最接近端子部2的該一個表面20的位置處的接觸部34;以及作為在端子部2的第一區域21中的對應的引導槽23的最深部的底表面232。類似地,第二距離l2是在以下之間的距離:每個鎖定部4的最接近端子部2的該一個表面20的位置處的端邊緣41;以及作為端子部2的第二區域22中的對應的引導槽23的最深部的底表面231。
每個按壓部3的在y軸方向的插入口11側上的端部,即第三按壓件33相對于端子部2的該一個表面20傾斜,以便隨著沿y軸方向接近插入口11而更加從端子部2分離。也就是說,第三按壓件33傾斜,以便隨著從接觸部34分離而更加遠離端子部2。因此,第三按壓件33的與接觸部34相反的側上的端邊緣和端子部2之間的距離大于在接觸部34與端子部2之間的距離。在本實施方式中,在x軸方向上,以下之間的距離被定義為第三距離l3:第三按壓件33的與接觸部34相反的側上的端邊緣;作為端子部2的對應的引導槽23的最深部的底表面231。
簡言之,在第一、第二和第三距離l1、l2和l3之間的關系滿足第一距離l1大于第二距離l2,并且第三距離l3大于第一距離l1(l2<l1<l3)。
順便提及,待從插入口11插入的電線100優選地具有大于第一距離l1并小于第三距離l3的線直徑
(2.5)電線的連接方法
接下來,將參考圖1a和1b描述用于將電線100連接到具有上述結構的端子裝置1的方法。
工人將作為連接目標的電線100通過插入口11在y軸的正方向上插入端子裝置1中。當電線100被插入時,電線100的端部首先被引入到鎖定部4和端子部2(第二區域22)之間。這里,如“(2.4)尺寸關系”欄中所述,電線100的第二距離l2和線直徑
當從該狀態進一步插入電線100時,電線100的端部被引入按壓部3和端子部2(第一區域21)之間。這里,如“(2.4)尺寸關系”欄中所述,電線100的第一距離l1、第三距離l3和線直徑
簡而言之,在插入的電線100已經到達規定位置的狀態下,由于電線100被按壓部3壓靠在端子部2的該一個表面20(第一區域21)上,適當的接觸壓力在端子部2和電線100之間產生,并且電線100和端子部2被彼此電連接。此外,在該狀態下,電線100的朝向被從插入口11拉出的方向的移動通過與電線100接觸的鎖定部4的端邊緣41來限制,因此,電線100被鎖定。
這里,鎖定部4和按壓部3之間的位置關系以及鎖定部4和按壓部3中的每一個的尺寸被限定為使得當鎖定部4的端邊緣41在與端子部2的該一個表面20分離的方向上位移時,鎖定部4不與按壓部3接觸。換句話說,鎖定部4和按壓部3之間在y軸方向上的位置關系,以及鎖定部4和按壓部3的每一個的尺寸被限定為使得按壓部3不被設置在鎖定部4的端邊緣41的軌跡上。因此,當電線100被插入時,鎖定部4和按壓部3不同時移動,而是鎖定部4首先移位,然后按壓部3移位。因此,與鎖定部4和按壓部3同時移位的構造相比,插入電線100所需的力的大小能夠進一步被減小。如上所述,當鎖定部4設被置成不與按壓部3接觸時,優選地第一區域21和第二區域22之間的在y軸方向上的距離盡可能小。應當被插入的電線100的長度可以通過減小第一區域21和第二區域22之間的距離來減小,這可以減小端子裝置1的尺寸。
(2.6)總體配置
接下來,將參照圖5和圖7描述包括殼體8和釋放構件9的端子裝置1的整體構造。也就是說,除了上述端子塊12和彈簧塊13之外,端子裝置1還包括殼體8和釋放構件9。
殼體8由具有電絕緣性的材料例如合成樹脂制成。殼體8被形成為具有盒狀,其具有用于容納端子塊12和彈簧塊13的空間。在端子塊12和彈簧塊13已被容納在殼體8中的狀態下,至少保持部被固定至殼體8。在本實施方式中,在y軸的正方向和z軸的正方向這兩個方向上開口的盒狀殼體8被說明。殼體8被設置有插入孔81,該插入孔81被設置在殼體8的對應于插入口11的位置,并且在y軸方向上貫穿殼體8的底板。插入孔81具有圓形開口形狀,并且被設置成兩個以對應于兩根電線100。雖然在圖5至圖6b中插入口11的說明被省略,殼體8的插入孔81對應于具有上述殼體的端子裝置1中的插入口11。
此外,殼體8設置有操作窗口82,該操作窗口82被設置在殼體8的與開口窗24對應的位置處,并且在x軸方向上穿透殼體8的側壁。操作窗口82是供稍后描述的釋放構件9的作用部93穿過的孔。此外,殼體8被設置有用于保持釋放構件9的一對軸承部83,并且軸承部83分別被形成在操作窗口82的內表面的成對且在z軸方向上彼此面對的內表面中。稍后描述的釋放構件9的軸部91被插入在該對軸承部83中。
釋放構件9是用于解除由鎖定部4執行的(即通過鎖定部4鎖定電線100的)對電線100移動的限制的構件。釋放構件9由具有電絕緣性的材料制成,例如合成樹脂。釋放構件9被構造成能夠在正常位置和釋放位置之間相對于端子部2移動。釋放構件9被構造成當從正常位置移動到釋放位置時,在與第二區域22分離的方向上向鎖定部4施加一個力,以便解除通過鎖定部4對電線100的移動的限制(鎖定)。圖6a至圖7示出了釋放構件9處于正常位置的狀態。
更具體地,釋放構件9包括軸部91、操作部92和作用部93。軸部91具有沿著z軸方向延伸的柱狀形狀。釋放構件9在釋放構件9可以相對于殼體8繞軸部91轉動的狀態下被殼體8保持,該轉動通過軸部91在z軸方向的兩端分別被插入到一對軸部83中實現。因此,釋放構件9可以圍繞軸部91在正常位置和釋放位置之間轉動(移動)。操作部92是待操作用于將釋放構件9從正常位置移動到釋放位置的部分。釋放構件9由殼體8保持,使得操作部92的至少一部分從殼體8露出。作用部93是當釋放構件9從正常位置移動到釋放位置時,用于向鎖定部4施加在從第二區域22分離的方向上的力的部分。釋放構件9由殼體8保持,使得作用部93的至少一部分通過殼體8的操作窗口82和端子部2的開口窗24面對鎖定部4的端邊緣41。
根據上述配置,當端子裝置1和電線100之間的連接被釋放時,工人操作釋放構件9釋放由鎖定部4執行的電線100的鎖定,并且因此,能夠從插入口11拔出電線100。也就是說,當操作者從釋放構件9處于正常位置的狀態沿圖7中的箭頭a1所示的方向推動操作部92時,釋放構件9繞軸部91轉動,并移動到釋放位置。此時,作用部93沿在圖1中的箭頭a2所示的方向移動。并且向鎖定部4的端邊緣41施加一個在與第二區域22分離的方向上的力。當端邊緣41在與第二區域22分離的方向上移動時,鎖定部4與電線100分離。因此,鎖定部4對電線100的移動的限制(鎖定)可以被解除。
此外,本實施方式中的端子裝置1被配置為使得從單個釋放構件9同時向兩個鎖定部4施加力。也就是說,釋放構件9的作用部93被設置在z軸方向上在兩個鎖定部4之上的位置。因此,當釋放構件9從正常位置移動到釋放位置時,在與第二區域22分離的方向上的力同時被施加到兩個鎖定部4,并且通過兩個鎖定部4的鎖定同時被釋放。
(2.7)布線設備
具有上述構造的端子裝置1可以用于例如如圖8所示的布線設備10。圖8所示的布線設備10包括:待附連到在建筑物等的墻壁上并待使用的開關。布線設備10包括:具有矩形平行六面體形狀的設備主體101;以及容納在設備主體101中的端子裝置1。在圖8的示例中,設備主體101在其前表面上設置有手柄102。布線設備10被構造成使得每當手柄102被推動時設備主體101中的觸點被接通/斷開。
布線設備10包括兩個端子裝置1,每個端子裝置1是具有上述配置的端子裝置1。兩個端子裝置1被容納在設備主體101中,使得其插入孔81(參見圖5)被暴露在設備主體101的后表面上。因此,在布線設備10中,電線100的連接可以通過從設備主體101的后表面側插入電線100來實現。
端子裝置1的殼體8(參照圖5)可以是獨立地從設備主體101的外殼體分離的構件,或者可以是設備主體101的外殼體的一部分。釋放構件9(參照圖7)被設備主體101的外殼體或殼體8保持,使得操作部92(參照圖7)的至少部分從設備主體101的外殼體露出。
(3)優點
如上所述,根據第一方面的端子裝置1包括端子部2、按壓部3、鎖定部4和連接部5。按壓部3被設置成面對端子部2的一個表面20,并且被構造成保持從插入口11沿著插入方向(y軸方向)插入的電線100,使得電線100被夾在按壓部3和端子部2之間。鎖定部4是彈性的;被設置成面對端子部2的該一個表面20;并且被構造為通過與電線100接觸來限制電線100朝向插入口11的移動。連接部5接合端子部2和按壓部3。
根據該結構,由于電線100被保持在兩個位置處:在按壓部3和端子部2之間;并且在鎖定部4和端子部2之間,電線100被抑制相對于插入方向(y軸方向)的傾斜。因此,無論電線100的硬度如何,電線100可以與端子部2進行面接觸,這可以穩定電線100和端子部2之間的接觸狀態。在電線100和端子部2之間的接觸狀態的穩定性可以導致電線100和端子部2之間的接觸電阻的穩定化,因此,可以通過增大接觸電阻來抑制端子部2的溫度上升。此外,通過在按壓部3自身與端子部2之間夾住電線100而將電線100壓靠在端子部2上的按壓部3通過連接部5接合到端子部2。換句話說,按壓部3可以與端子部2一起作為單個部件處理。為此,與其中端子部2和按壓部3是彼此獨立地分離的部件的情況相比,電線100被壓靠在端子部2上的力的變化進一步被抑制。因此,端子裝置1具有的優點是,電線100與端子部2接觸的接觸狀態可以被抑制落入不穩定狀態。
關于根據第二方面的端子裝置1(根據第一方面的),在插入方向(y軸方向)上,鎖定部4優選地被設置在按壓部3和插入口11之間。根據該結構,該鎖定部4將電線100鎖定在靠近插入口11的位置,并且按壓部3在遠離插入口11的位置處將電線100壓靠在端子部2上。因此,即使當在垂直于插入方向(y軸方向)的方向上的力被施加到電線100上,將電線100壓靠在端子部2上的力也被穩定,并且端子部2和電線100之間的接觸狀態可以容易地被穩定。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成,例如,按壓部3可以在插入方向(y軸方向)上被設置在鎖定部4和插入口11之間。
關于根據第三方面的端子裝置1(根據第一方面或第二方面的),連接部5優選地接合以下:端子部2的在插入方向(y軸方向)上與插入口11相反的側上的端部;和按壓部3。根據該結構,從插入口11插入的電線100能夠被抑制與連接部5干涉,并且連接部5的設計的靈活性能夠被提高。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成,例如,連接部5可以接合以下:端子部2的在插入方向(y軸方向)上插入口11側的端部;和按壓部3,或者,連接部5可以接合以下:端子部2的在z軸方向上的一端;和按壓部3。
關于根據第四方面的端子裝置1(根據第三方面的),連接部5優選地從端子部2的在插入方向(y軸方向)上與插入口11相反的側上的端部朝與插入口11相反的方向突出。根據該結構,由于當按壓部3被位移時,在按壓部3與支點之間的距離根據連接部5的突出量而增大,因此能夠充分確保按壓部3的位移量同時減小連接部5的變形量。因此,可連接電線100的線直徑
關于根據第五方面的端子裝置1(根據第四方面的),連接部5優選地包括彎曲部51,并且彎曲部51優選地在包括插入方向和按壓部3和端子部2彼此面對的面對方向這兩者的平面中,朝著在插入方向上與插入口11相反的方向凸起地彎曲。根據該結構,基于按壓部3移位時施加到連接部5的應力被分散在彎曲部51中,因此應力被抑制在連接部5中集中產生。因此,連接部5的塑性變形被抑制,并且能夠容易地保持按壓部3的按壓力。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成,例如,連接部5可以不包括彎曲部51。
根據第六方面的端子裝置1(根據第一至第五方面中的任一方面的),優選地包括多個按壓部3(在第一實施方式的情況下為兩個按壓部),每個按壓部3被配置成單獨地保持多根電線100中的相應的電線100,使得相應的電線100被夾在每個按壓部3和端子部2之間。根據這種配置,由于多個按壓部3的每個分別施加按壓力至從多個插入口11分別插入的多個電線100的相應電線100,按壓部3對電線100的跟隨性可以被提高,在電線100與端子部2之間的接觸狀態能夠被穩定。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成部分,例如,單個按壓部3可以被配置為在單個按壓部3和端子部2之間保持分別從多個插入口11插入的多根電線100。
關于根據第七方面的端子裝置1(根據第一至第六方面中的任一方面的),按壓部3、連接部5和端子部2優選地一體形成。根據該結構,由于按壓部3經由連接部5與端子部2電導通,所以即使與端子部2和按壓部2中的任一個接觸,電線100也能夠與端子部2電連接。電線100與端子部2之間的接觸電阻能夠進一步被穩定。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成,例如,按壓部3、連接部5和端子部2可以是彼此獨立地分離的部件。
關于根據第八方面的端子裝置1(根據第一至第七方面中的任一方面的),按壓部3優選地包括接觸部34,并且接觸部34在按壓部3和端子部2彼此面對的面對方向上在包括插入方向和面對方向兩者的平面中朝向端子部2凸起地彎曲。根據該配置,當電線100在插入方向(y軸方向)上移動時,由于電線100與按壓部3的接觸部34接觸,所以抑制了電線100被按壓部3卡住。因此,電線100能夠平滑地插入到端子裝置1中或從端子裝置1中移除。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成部件,例如,按壓部3可以不包括彎曲的接觸部34。
關于根據第九方面的端子裝置1(根據第一至第八方面中任一方面的),鎖定部4優選地相對于端子部2的該一個表面20傾斜,以便隨著在插入方向(y軸方向)上與插入口11分離而更靠近端子部2。在這種情況下,鎖定部4優選地被構造成通過鎖定部4在其最靠近端子部2的該一個表面20的端邊緣41處接觸電線100來限制電線100朝向插入口11的移動。根據該配置,通過僅從插入口11插入電線100,鎖定部4被電線100的端部按壓,鎖定部4的端邊緣41在與端子部2的該一個表面20分離的方向上被移位。因此,電線100可以在沒有操作釋放構件9的情況下插入。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成,且例如,鎖定部4可以具有與上述形狀不同的形狀。
關于根據第十方面的端子裝置1(根據第一至第九方面中任一方面的),端子部2優選地在該一個表面20中設置有沿插入方向(y軸方向)延伸的引導槽23。根據該配置,電線100在沿著該一個表面20的平面中的除了插入方向(y軸方向)之外的方向的移動被引導槽23限制。因此,電線100的插入操作性可以被提高。特別地,當電線100是具有由兩根或更多根導線形成的芯線的絞線時,形成芯線的導線幾乎不會被電線100穿過引導槽23而分開。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成,例如,引導槽23可以被省略。
關于根據第十一方面的端子裝置1(根據第十方面的),引導槽23優選地具有底表面231,底表面231被成形為使得底表面231的垂直于插入方向(y軸方向)的橫截面形狀在按壓部3和端子部2彼此面對的面對方向上朝向與按壓部3相反的方向凸起地彎曲。根據該配置,電線100能夠容易地在其寬度方向(z軸方向)上通過引導槽23的中心。特別地,當電線100是具有由兩根或更多根導線形成的芯線的絞線時,形成芯線的導線進一步被抑制以免分離。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成,并且例如,引導槽23可以具有形成為v形的底表面231。
根據第十二方面的端子裝置1(根據第一至第十一方面中的任一方面的),優選地還包括可在正常位置和釋放位置之間相對于端子部2移動的釋放構件9。釋放構件9優選地被構造成當從正常位置移動到釋放位置時向鎖定部4施加一個在與端子部2的該一個表面20分離的方向上的力,以便釋放由鎖定部4執行的對電線100的移動限制。根據該配置,在由鎖定部4執行的電線100的移動的限制已經通過操作釋放構件9而釋放的狀態下,電線100可以容易地被拉出。注意,該構造不是端子裝置1的必要構成部分,例如,釋放構件9可以被省略。
關于根據第十三方面的端子裝置1(根據第一至第十二方面中的任一方面的),按壓部3和鎖定部4優選地是彼此獨立地分離的部件。根據該配置,通過將電線100夾在按壓部3自身與端子部2之間而將電線100壓靠在端子部2上的按壓部3是獨立地與鎖定電線100的鎖定部4分離的構件。因此,例如,即使當力在插入電線100時被從電線100向鎖定部4施加,該力也不會從鎖定部4被傳遞到按壓部3,并且相對于端子部2按壓電線100的按壓力因此容易穩定。結果,端子裝置1具有的優點是,電線100與端子部2接觸的接觸狀態可以被抑制落入不穩定狀態。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成,例如,按壓部3和鎖定部4可以彼此一體地形成。
關于根據第十四方面的端子裝置1(根據第一至第十三方面中的任一方面的),在按壓部3和端子部2彼此面對的面對方向上,第一距離l1優選地大于第二距離l2,其中,第一距離l1是按壓部3與端子部2的該一個表面20之間的距離,第二距離l2是鎖定部4與端子部2的該一個表面20之間的距離。根據該配置,由于按壓部3和端子部2之間的間隔比鎖定部4和端子部2之間的間隔寬,所以按壓部3幾乎不中斷電線100在插入方向(y軸方向)上的移動,并且因此可以平滑地插入/移除電線100。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成,并且例如,第一距離l1可以等于或小于第二距離l2。
關于根據第十五方面的端子裝置1(根據第一至第十四方面中的任一方面的),按壓部3的在插入方向(y軸方向)上插入口11側上的端部優選地相對于端子部2的該一個表面20傾斜。在這種情況下,按壓部3在插入方向(y軸方向)上插入口11側上的端部優選地傾斜以便隨著在插入方向上接近插入口11而進一步從端子部2分離。根據該配置,在插入電線100時,電線100的端部由按壓部3的在插入方向(y軸方向)上插入口11側上的端部引導,以便被引入到按壓部3和端子部2之間,因此,能夠容易地實現電線100的插入。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成部分,例如,按壓部3在插入方向(y軸方向)上插入口11側上的端部可以不相對于端子部2的該一個表面20傾斜。
根據第十六方面的端子裝置1(根據第一至第十五方面中的任一方面的),優選地還包括與端子部2一體地成形的保持部6,并且保持部6優選地被構造成在保持部6和端子部2之間保持包括鎖定部4的彈簧塊13。根據該配置,由于鎖定部4相對于端子部2的相對位置由保持部6確定,電線100能夠被鎖定部4穩定地鎖定。此外,當保持部6由金屬材料制成時,與例如其中鎖定部4是由由合成樹脂制成的殼體8等保持的情況相比較,鎖定部4相對于端子部2的相對位置幾乎不隨溫度或類似的變化而變化。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成,例如,保持部6可以被省略,并且彈簧塊13可以由殼體8等保持。
關于根據第十七方面的端子裝置1(根據第十六方面的),保持部6優選地包括限制部64。限制部64優選地在彈簧塊13的在插入方向(y軸方向)上與插入口11相反的側上接觸彈簧塊13,以及在彈簧塊13的在其中按壓部3和端子部2彼此面對的面向方向上(x軸方向)與端子部2相反的側上接觸彈簧塊13。根據該配置,由于彈簧塊13在從插入口11和端子部2分離的方向上的移動被限制部64限制,所以彈簧塊13在電線100插入時位置穩定。因此,電線100能夠被鎖定部4穩定地鎖定。注意,該配置不是端子裝置1的必要構成部分,例如,限制部64可以被省略,并且彈簧塊13的移動可以被殼體8等限制。
關于根據第十八方面的端子裝置1(根據第一至第十七方面中的任一方面的),按壓部3和鎖定部4優選地分別由彼此不同的材料制成。根據該配置,可以對于以下中的每一個應用最好的材料:用于將電線100按壓在端子部2上的按壓部3,以及用于鎖定電線100的鎖定部4。例如,可以對按壓部3應用具有優良導電性的材料,對鎖定部4使用具有優異彈性的材料。注意,該結構對于端子裝置1不是必需的,例如,按壓部3和鎖定部4可以由相同的材料制成。
布線設備10包括:根據第一至第十八方面中任一方面的端子裝置1;以及被構造為在其中容納端子裝置1的設備主體101。根據該配置,布線設備10具有的優點是,電線100與端子部2接觸的接觸狀態可以被抑制落入不穩定狀態。注意,端子裝置1不限于用于布線設備10,而是可以被用于諸如家用電器的電氣設備,或者端子裝置1也可以單獨被使用。
(4)變化
根據第一實施方式的端子裝置1僅是本發明的一個示例,并且本發明不限于第一實施方式。即使除了第一實施方式之外,在不脫離根據本發明的技術思想的情況下,可以根據設計等進行許多修改和變化。在下文中,將列出第一實施方式的變型。
引導槽23不限于具有其中端子部2的部分被形成為如第一實施方式中所述的彎曲的構造而是可以具有其中例如由通過切割工藝切割端子部2的該一個表面20而形成的構造。
構成端子塊12的端子部2、按壓部3、連接部5和保持部6不限于具有通過彎曲單個金屬板形成的構造,而是可以通過例如擠出成型工藝等類似制造。類似地,構成彈簧塊13的鎖定部4和延伸部7不限于具有通過彎曲單個金屬板形成的構造,而是例如可以通過擠出成型工藝等形成。
接觸部34以規定的曲率半徑彎曲的情況不是端子裝置1的必要構成部分,例如,接觸部34可以成角度地形成。類似地,保持部6的角部和延伸部7的角部以規定的曲率半徑彎曲的情況不是端子裝置1的必要構成部件,例如,它們可以成角度地形成。另外,類似地,彈簧部42以規定的曲率半徑彎曲的情況不是端子裝置1的必要構成部件,例如,其可以成角度地形成。
只要端子塊12具有導電性,用于端子塊12的材料不限于銅,而是可以是諸如黃銅、錫(sn)青銅或磷(p)青銅的銅合金。類似地,只要彈簧塊13具有彈性,彈簧塊13的材料不限于鋼特殊用途不銹鋼,而可以是例如鐵(fe)、銅合金等。端子塊12(按壓部3)和彈簧塊13(鎖定部4)可以由相同的材料制成。
端子裝置1不限于可以與至多兩根電線100連接的雙極型端子裝置,而是可以是可與三根或更多根電線100連接的端子裝置,例如可以與至多三根電線100連接的三極類型,或者可以與至多四根電線100連接的四極類型。在這種情況下,在端子裝置1中,按壓部3、鎖定部4和連接部5中每個的數量優選等于極的數量。也就是說,當端子裝置1是三極型時,按壓部3、鎖定部4和連接部5中的每一個的數量優選地為三個。
按壓部3、連接部5和端子部2不限于一體形成,而可以是彼此獨立地分離的部件。更具體地,獨立地彼此分離的按壓部3、連接部5和端子部2可以通過例如鉚接、焊接、壓接等彼此聯接。
盡管在第一實施方式中描述了釋放構件9僅在拉出電線100時操作,其可以在電線100被插入時操作。也就是說,當將電線100連接到端子裝置1時,并且在其中鎖定部4的端邊緣41已經在通過釋放構件9的操作從端子部2的該一個表面20分離的方向被位移的狀態,工作人員可以操作釋放構件9和插入電線100。
(第二實施方式)
根據本實施方式的端子裝置1a是僅能夠與一根電線連接的單極型端子裝置。在下文中,與第一實施方式的部件類似的部件被賦予相同的附圖標記,并且將適當地省略其說明。
如圖9所示,端子裝置1a對應于通過將根據第一實施方式的端子裝置1(參見圖6a和6b)在z軸方向上分成兩個等分而獲得的配置。也就是說,端子裝置1a中的插入口11的數量是一個,并且一根電線100可以通過一個插入口11連接。在端子裝置1a中,該根電線100被電連接到單個端子部2。在端子裝置1a中、按壓部3、鎖定部4和連接部5中的每一個被設置為一個。
與第一實施方式類似,上述本實施方式的端子裝置1a具有的優點是,可以抑制電線100與端子部2接觸的接觸狀態落入不穩定狀態。此外,與第一實施方式類似,端子裝置1a可以用于布線設備10(參照圖8)。
第二實施方式的配置可以與第一實施方式的配置(包括變型)相組合而適當地應用。
附圖標記列表
1,1a端子裝置
2端子部
3按壓部
4鎖定部
5連接部
9釋放構件
10布線設備
11插入口
20一個表面
23引導槽
34接觸部
41端邊緣
51彎曲部
100電線
101設備主體
231底表面