JP2012514828A

JP2012514828A - 壁を貫通して回路を導くための電気接続端子

Info

Publication number: JP2012514828A
Application number: JP2011544050A
Authority: JP
Inventors: ライプケ、ハインツ; スプレンガー、デニス; ヤンセン、ヤーチェスラフ
Original assignee: フェニックスコンタクトゲーエムベーハーウントコムパニーカーゲー
Priority date: 2009-01-06
Filing date: 2010-01-05
Publication date: 2012-06-28
Anticipated expiration: 2030-01-05
Also published as: ES2428851T3; DE102009004136A1; EP2374186A1; US8414338B2; DE102009004136B4; CN102326298A; JP5190544B2; US20120052715A1; EP2374186B1; WO2010079122A1; CN102326298B

Abstract

本発明は、壁の片側に取り付けられるべき第１の端子（２）と壁の反対側に取り付けられるべき第２の端子（３）とを有する、壁（１）を貫通して回路を導くための電気コネクタ端子に関し、第１の端子（２）は第２の端子（３）に接続するためのコネクタ要素（４）を備え、コネクタ要素（４）は第２の端子（３）内に挿入することができ、第２の端子（３）は第１の端子（２）に電気的に接続するための電力線（６）を備え、電力線（６）はコネクタ要素（４）内に挿入することができ、電力線（６）から見て外方を向くコネクタ要素（４）の表面は沿面電力延長部（１０）を含む。本発明による沿面電力延長部（１０）は沿面距離を増大させ、したがって本発明による電気コネクタ端子にはより高い電圧を印加することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、壁の片側に取り付けられるべき第１の端子と壁の反対側に取り付けられるべき第２の端子とを有する、壁を貫通して回路を導くための電気接続端子に関する。

産業用接続技術などの様々な応用例では、電気接続端子は非常に重要なものであり、例えば電気部品同士を接続する働きをする。当該タイプの電気接続端子は、好ましくは閉鎖ハウジングを備える装置向けに開発されており、ハウジングの壁を貫通して回路を導くいわゆる貫通端子として知られている。

貫通端子は、従来技術から、第１の端子がハウジングの内部領域と内部端子として接触し、第２の端子がハウジングの外部領域と外部端子として接触するものが知られている。さらに、貫通端子は、従来技術から、壁の内側に設けられた絶縁部品が外部端子に対抗するものが知られている。内部端子および／または外部端子は、回路と接続するために、ねじ式コネクタ、接続ピン、はんだ接続部、ブレード端子、またはコイルコネクタを備えることが多い。

周知の上述した貫通端子は、主として測定回路および制御回路に、言い換えれば最大限で６６０Ｖおよび２０Ａで使用される。より高い電圧および／または電流では、規格で規定されている所要の空間距離および沿面距離を達成するために、端子をかなり大きくする必要がある。１０００Ｖなどのより高い電圧に使用されうる従来技術から知られているこのような貫通端子は、非常に高価な製造プロセスを必要とし、この端子の体積がかなり増大するために、広く使用されることはない。

したがって、本発明の目的は、高電圧および／または高電流に使用することができる、壁を貫通して回路を導くための小型の電気接続端子を提供することである。

この目的は、壁の片側に取り付けられるべき第１の端子と壁の反対側に取り付けられるべき第２の端子とを有し、第１の端子が第２の端子に接続するための接続要素を備え、接続要素は第２の端子内に挿入することができ、第２の端子が第１の端子に電気的に接続するための電力線を備え、電力線は接続要素内に挿入することができ、電力線から見て外方を向く接続要素の表面が沿面電力延長部（ｃｒｅｅｐａｇｅｐｏｗｅｒｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）を含む、壁を貫通して回路を導くための電気接続端子で達成される。

本発明によれば、これは、壁を貫通して回路を導くための上記電気接続端子が、端子の体積が電気接続端子向けの従来技術で知られている実施形態のように増大されることなく、１０００Ｖなどのより高い電圧で使用されうるということである。電力線から見て外方に向く表面が沿面電力延長部を含むことにより、本発明による電気接続端子は、例えば規格ＩＥＣ６０９４７−７−１／ＤＩＮＥＮ６０６６４−１／ＶＤＥ０１１０−１から分かる法定空間距離および沿面距離に適合しながら、壁を貫通して１０００Ｖなどのより高い電圧を導くことを可能にする。

電力線から見て外方に向く接続要素の全表面、すなわち電力線とは向かい合わない接続要素の表面は、沿面電力延長部として具現化されることが好ましい。この場合、本発明による沿面電力延長部の表面は、特に平面形態を有する表面のように沿面電力延長部のない接続要素の表面よりも大きい沿面距離になっている。さらに、電力線は電力棒として具現化されることが好ましく、接続要素は絶縁材料を含むことが好ましい。さらに、第１の端子は壁の内側に内部端子として固定することができ、第２の端子は壁の外側に外部端子として固定することができることが好ましい。本発明による沿面電力延長部は、特に、電力線と壁の間に沿面電力が流れる沿面距離を延長することができる。この場合、壁は、例えば金属材料すなわち導電性材料を含み、電気設備箱や制御箱などのハウジングの一部とすることができる。

原理上、沿面電力延長部は、幾何形状に関して任意に具現化することができる。しかし、本発明によれば、沿面電力延長部は、電力線から見て外方に向く接続要素の表面が、舌部と溝部が交互する構造（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｔｏｎｇｕｅａｎｄｇｒｏｏｖｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）および／または歯状構造になっているものとする。さらに、沿面電力延長部は剛性構造および／またはリブ状構造になっていることが好ましい。このような沿面電力延長部は、本発明による電気接続端子がより高い電圧で印加されうるように、沿面距離が長くなっている。

さらに、接続要素の前部における溝状部と舌状部が交互する構造（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｇｒｏｏｖｅ−ｌｉｋｅａｎｄｔｏｎｇｕｅ−ｌｉｋｅｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎg）の溝部の深さと舌部の高さの比が、接続要素の後部における同比より大きいものとする。この場合、接続要素の前部は、接続要素の後部よりも第２の端子内に深く挿入することができる。かかる実施形態により、第２の端子内に最も深く挿入されている接続要素の領域は、第２の端子内により少ない程度で挿入されている接続要素の領域において、沿面電流の沿面距離を延ばすことができる。

本発明の別の好ましい実施形態によれば、第１の端子と第２の端子とが互いに接続されると、少なくとも接続要素の前部が第２の端子内に挿入される。言い換えると、沿面電流は、電力線と電力線から見て外方に向く接続要素の前部の表面上の壁との間にしか流れることができず、接続要素の前部は沿面電力延長部になっている。本発明のさらなる展開においては、接続要素の前部において、電力線から見て外方に向く接続要素の全表面は、舌部と溝状部が交互する構造（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｔｏｎｇｕｅａｎｄｇｒｏｏｖｅ−ｌｉｋｅｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）を含むことが好ましい。言い換えると、接続要素は少なくとも前部に円周の舌部と溝状部が交互する構造（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌｔｏｎｇｕｅａｎｄｇｒｏｏｖｅ−ｌｉｋｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を含み、この構造は電力線から見て外方に向く接続要素の表面を覆う。

本発明の別の好ましい実施形態によれば、第２の端子は接続要素をかみ合わせるためのスナップ要素を備えていて、スナップ要素は接続要素に対抗し、スナップ要素は壁に隣接する第２の端子の領域内に配置される。かかる実施形態により、一方で、接続要素は第２の端子に接続されるとスナップ要素によって導かれ、他方で、第２の端子を有する端子はスナップ要素を介して接続要素にカチッとはまることができる。

本発明の好ましいさらなる展開によれば、さらに、接続要素は、壁の領域でスナップ要素内に少なくとも部分的に挿入されうるものとする。言い換えると、スナップ要素は、第２の端子の、壁に隣接する領域に配置されるだけでなく、第２の端子から壁の領域に少なくとも部分的にまたは完全に突出することが好ましい。かかる実施形態は沿面距離のさらなる延長を可能にする。なぜなら、沿面距離は、沿面電力延長部に加えて、壁の領域に突出するスナップ要素の長さの分だけ延長されるからである。

さらに、本発明のさらなる展開によれば、第１の端子と第２の端子とが接続されると、接続要素の前部は、接続要素の後部だけがスナップ要素と少なくとも部分的に接触するように、スナップ要素から第２の端子内に挿入されることが特に好ましい。言い換えると、したがって、接続要素の前部はスナップ要素と接触しないが、接続要素の後部はスナップ要素と少なくとも部分的に接触することが好ましい。本発明によるこの特徴により、沿面距離が延長されることを達成することができる。なぜなら、本発明による沿面電力延長部は、好ましくは接続要素の前部に設けられ、第１の端子と第２の端子とが互いに接続されると、スナップ要素から第２の端子内に挿入されるからである。

原理上、スナップ要素は任意に具現化することができる。しかし、本発明の好ましいさらなる展開によれば、挿入された接続要素と向かい合うスナップ要素の表面は、舌部と溝状部が交互する構造（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｔｏｎｇｕｅａｎｄｇｒｏｏｖｅｌｉｋｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を少なくとも部分的に含み、スナップ要素の舌部および／または溝部は、対応する接続要素の後部の舌部および溝部と接触するものとする。このように、接続要素は、スナップ要素が対応する舌部および／または溝部を介して接続要素の後部をかみ合わせるように、スナップ要素を備える第２の端子内に挿入することができる。

原理上、接続要素は任意の形状を示すことができる。しかし、本発明の好ましいさらなる展開によれば、接続要素は矩形形状を示すものとする。さらに、接続要素は管状形状を示すことが好ましい。この状況では、電力線は、接続要素が電力線とぴったり合った形で接触することができるように、矩形形状を示すことがさらに好ましい。加えて、スナップ要素は、接続要素とぴったり合って接続できることが好ましい。

本発明の好ましいさらなる展開によれば、さらに、第１の端子は第１の接続本体を備え、第２の端子は第２の接続本体を備え、電力線は、第１の接続本体または第２の接続本体に固定した態様で接続され、かつ第２の接続本体または第１の接続本体にそれぞれ取り外し可能な態様で接続されるものとする。さらに、この状況では、電力線と第１の接続本体および／または第２の接続本体との取り外し可能な接続が締結によってもたらされうることが好ましい。

原理上、第１のコネクタおよび／または第２のコネクタは、ばね荷重式コネクタとしてまたは任意のタイプのコネクタピンとして具現化することができる。しかし、本発明の好ましいさらなる展開によれば、第１のコネクタおよび／または第２のコネクタは、ねじ式コネクタとして具現化されるものとする。この場合、第１のコネクタ、第２のコネクタ、および／または電力線の寸法決定は、予想される電流および／または電圧に基づいて行われる。
以下で、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

本発明の好ましい例示的な一実施形態による、プラグを接続した状態の電気コネクタ端子の斜視図である。本発明の好ましい例示的な実施形態による、プラグを接続した状態の電気コネクタ端子の断面図である。本発明のもう一つの好ましい例示的な実施形態による、プラグを抜いた状態の電気コネクタ端子の断面図である。

図１〜図３から、電気コネクタ端子が、壁１を貫通して回路を導くためのものであり、壁１の片側に取り付けられるべき第１の端子２と壁１の反対側に取り付けられるべき第２の端子３とを有することが分かる。一般に、第２の端子３は壁１の内側に内部端子として固定され、第１の端子２は壁１の外側に外部端子として固定されるが、第１の端子２を内部端子として壁１の内側に、第２の端子３を外部端子として壁１の外側に配置することが好ましい。壁１は、例えば、電気設備箱または制御箱の金属壁１とすることができる。

本発明の好ましい例示的な実施形態によれば、第１の端子２は、第２の端子３に接続するためのコネクタ要素４を備える。第１の端子２と第２の端子３とが接続されると、図２から分かるように、コネクタ要素４は第２の端子３内に挿入される。加えて、電力線６は、図３から分かるように、第２の端子３に配置されており、第１の端子２のコネクタ要素４内にぴったり合った形で挿入される。電力線６は、金属電力棒として具現化されうるものであり、第１の端子２に割り当てられた第１のコネクタ７と第２の端子３に割り当てられた第２のコネクタ３との間の電気的な接続を可能にする。図から分かるように、第１のコネクタ７および第２のコネクタ８は、ねじ式コネクタとして具現化することができる。

電力棒６から見て外方に向くコネクタ要素４の表面は前部９に沿面電力延長部を含む。沿面電力延長部１０は、電力線６から見て外方に向くコネクタ要素４の表面の、舌部と溝状部が交互する構造（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｔｏｎｇｕｅａｎｄｇｒｏｏｖｅ−ｌｉｋｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）として具現化される。図１から分かるように、舌部と溝部が交互する構造（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｔｏｎｇｕｅａｎｄｇｒｏｏｖｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）として具現化される沿面電力延長部１０は、コネクタ要素４の前部９の全表面、したがって円周面上に具現化される。

さらに、コネクタ要素４は、後部１０に舌部と溝部が交互する構造（ｔｏｎｇｕｅａｎｄｇｒｏｏｖｅ−ｌｉｋｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）も備えるが、舌部と溝状部が交互する構造（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｔｏｎｇｕｅａｎｄｇｒｏｏｖｅ−ｌｉｋｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）の溝部の深さと舌部の高さの比は、コネクタ要素４の後部１０によりもコネクタ要素４の前部９において、より大きい。

壁１に隣接する第２の端子３の領域には、スナップ要素１２が、スナップ要素１２がコネクタ要素４と相互に作用するように配置される。図１および図２から分かるように、スナップ要素１２は、コネクタ要素４と向かい合う面に舌部と溝状部が交互する構造（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｔｏｎｇｕｅａｎｄｇｒｏｏｖｅ−ｌｉｋｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を備え、スナップ要素１２の溝部および／または舌部は、コネクタ要素４の後部１１の対応する舌部および／または溝部と接触する。

図３からさらに分かるように、本発明のこの好ましい例示的な実施形態によるスナップ要素１２は、壁１の領域内でコネクタ要素４がスナップ要素１２内に少なくとも部分的に挿入されうるように、壁１の領域内に延びる。

第１の端子２と第２の端子３とが互いに接続されると、コネクタ要素４は、コネクタ要素４の後部１１だけがスナップ要素１２と接触するようにスナップ要素１２と接触し、それによって沿面電力延長部１０を備えるコネクタ要素４の前部９がスナップ要素１２と接触しないようにすることが好ましい。

本発明による電気コネクタ端子の沿面電力延長部１０のために、電力棒６と壁１の間に流れる沿面電流は、従来技術の電気コネクタ端子におけるよりも長い沿面距離を通らなければならない。言い換えると、本発明による電気コネクタ端子は、法定空間距離および沿面距離に適合しながら、電力棒６により高い電圧を印加することができる。さらに、沿面電流の空間距離は本発明による電気コネクタ端子によって増大する。なぜなら、図３から分かる本発明の好ましい例示的な実施形態によれば、スナップ要素１２は壁１の領域に突出するからである。

結果として、電気コネクタ端子は、壁１を貫通して回路を導くように設けられ、それによってより高い電圧および電流を印加することが可能になる。なぜなら、沿面電流延長部によって端子２、３を大きくする必要はないからである。

１壁
２第１の端子
３第２の端子
４接続要素
６電力線
７第１の接続本体
８第２の接続本体
９前部
１０沿面電力延長部
１１後部
１２スナップ要素

Claims

壁（１）の片側に取り付けられるべき第１の端子（２）と前記壁（１）の反対側に取り付けられるべき第２の端子（３）とを有する、前記壁（１）を貫通して回路を導くための電気コネクタ端子であって、
前記第１の端子（２）が前記第２の端子（３）に接続するためのコネクタ要素（４）を備え、前記コネクタ要素（４）は前記第２の端子（３）内に挿入することができ、
前記第２の端子（３）が前記第１の端子（２）に電気的に接続するための電力線（６）を備え、前記電力線（６）は前記コネクタ要素（４）内に挿入することができ、
前記電力線（６）から見て外方に向く前記コネクタ要素（４）の表面が沿面電力延長部（１０）を含み、
前記沿面電力延長部（１０）が、前記電力線（６）から見て外方に向く前記コネクタ要素（４）の表面の、舌部と溝状部が交互する構造（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｔｏｎｇｕｅａｎｄｇｒｏｏｖｅ−ｌｉｋｅｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）を備え、
前記舌部と溝状部が交互する構造（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｔｏｎｇｕｅａｎｄｇｒｏｏｖｅ−ｌｉｋｅｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）の前記溝部の深さが、前記コネクタ要素（４）の後部（１１）よりも前記コネクタ要素（４）の前部（９）において、より大きい、電気コネクタ端子。
前記第１の端子（２）と前記第２の端子（３）とが互いに接続されると、少なくとも前記コネクタ要素（４）の前記前部（９）が前記第２の端子（３）内に挿入される、請求項１に記載の電気コネクタ端子。
前記コネクタ要素（４）の前記前部（９）において、前記電力線（６）から見て外方に向く前記コネクタ要素（４）の全表面が、溝状部と舌状部が交互する構造（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｇｒｏｏｖｅｌｉｋｅａｎｄｔｏｎｇｕｅｌｉｋｅｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）を含む、請求項１または２に記載の電気コネクタ端子。
前記第２の端子（３）が前記コネクタ要素（４）をかみ合わせるためのスナップ要素（１２）を備え、前記スナップ要素（１２）が前記コネクタ要素（４）に対抗することができ、前記スナップ要素（１２）が前記壁（１）に隣接する前記第２の端子（３）の領域に配置される、請求項１から３の一項に記載の電気コネクタ端子。
前記コネクタ要素（４）が、前記壁（１）の領域で前記スナップ要素（１２）内に少なくとも部分的に挿入されうる、請求項４に記載の電気コネクタ端子。
前記第１の端子（２）と前記第２の端子（３）とが互いに接続されると、前記コネクタ要素（４）の前記前部（９）は、前記コネクタ要素（４）の前記後部（１１）だけが前記スナップ要素（１２）と少なくとも部分的に接触するように、前記スナップ要素（１２）から前記第２の端子（３）内に挿入される、請求項４または５に記載の電気コネクタ端子。
前記第１の端子（２）と前記第２の端子（３）とが接続される場合、前記コネクタ要素（４）内に挿入される前記スナップ要素（１２）の表面が、舌部と溝状部が交互する構造（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｔｏｎｇｕｅａｎｄｇｒｏｏｖｅ−ｌｉｋｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を少なくとも部分的に備え、前記スナップ要素（１２）の前記溝部および前記舌部が、対応する前記コネクタ要素（４）の前記後部（１１）の前記舌部および溝部と接触する、請求項４から６の一項に記載の電気コネクタ端子。
前記コネクタ要素（４）が矩形形状を有する、請求項１から７の一項に記載の電気コネクタ端子。
前記第１の端子（２）が第１のコネクタ（７）を備え、前記第２の端子（３）が第２のコネクタ（８）を備え、前記電力線（６）が、前記第１のコネクタ（７）または前記第２のコネクタ（８）に固定して接続され、かつ前記第２のコネクタ（８）または前記第１のコネクタ（７）に取り外し可能な態様で接続される、請求項１から８の一項に記載の電気コネクタ要素。
前記電力線（６）と前記第１のコネクタ（７）または前記第２のコネクタ（８）との取り外し可能な接続が締結によってもたらされうる、請求項９に記載の電気コネクタ端子。
前記第１のコネクタ（７）および／または前記第２のコネクタ（８）がねじコネクタとして具現化される、請求項９または１０に記載の電気コネクタ端子。