JP2015162263A

JP2015162263A - 温度ヒューズ及び端子台

Info

Publication number: JP2015162263A
Application number: JP2014034684A
Authority: JP
Inventors: 忠司柏村; Tadashi Kashiwamura
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2015-09-07

Abstract

【課題】低コストで容易に取り付け、取り外しを行うことのできる温度ヒューズ及び端子台を提供する。
【解決手段】温度ヒューズは、通電部と、一次側ループバネと、二次側ループバネとを持つ。通電部は、周囲の温度上昇によって溶断する。一次側ループバネは、通電部の一端から延出する。二次側ループバネは、通電部の他端から延出する。一次側ループバネと二次側ループバネとは、電気ケーブルに接続されるねじのねじ山に係止される捩りバネ状の環状係止部を有する。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、温度ヒューズ及び端子台に関する。

制御盤や分電盤等の電気機器においては、一次側の電気ケーブルと二次側の電気ケーブルを接続するために端子台が用いられる。端子台においては、内部配線によって一次側の端子接続部と二次側の端子接続部が電気的に接続され、一次側の端子接続部と二次側の端子接続部に、それぞれ一次側の電気ケーブルと二次側の電気ケーブルが接続される。一次側の電気ケーブルと二次側の電気ケーブルは、各芯線の端末に導電性の接続端子がかしめ固定等によって接続され、その各接続端子が対応する端子接続部に導電性のねじによって締め込み固定される。

この種の端子台においては、端子台で中継する電力が大きい場合には、ねじによる接続端子の締め込みが緩いと、接触抵抗の増大によって接続端子の周辺部が発熱する可能性が考えられる。このため、端子台の一次側の端子接続部と二次側の端子接続部を接続する内部配線に温度ヒューズを介在させ、接続端子の周辺部が発熱によって高温になったときに、温度ヒューズ内の通電部が溶断するようにしたものが案出されている。

ここで用いられる温度ヒューズは、接続端子の周辺部の発熱によって通電部が溶断したときに、別の新たな温度ヒューズと交換する必要がある。この場合、温度ヒューズについては、低コストで容易に取り付け、取り外しを行えることが望まれている。

特開２００６−７９８６６号公報

本発明が解決しようとする課題は、低コストで容易に取り付け、取り外しを行うことのできる温度ヒューズ及び端子台を提供することである。

実施形態の温度ヒューズは、通電部と、一次側ループバネと、二次側ループバネとを持つ。通電部は、周囲の温度上昇によって溶断する。一次側ループバネは、通電部の一端から延出する。二次側ループバネは、通電部の他端から延出する。一次側ループバネと二次側ループバネとは、電気ケーブルに接続されるねじのねじ山に係止される捩りバネ状の環状係止部を有する。

実施形態の端子台は、一次側の導電性のねじと、二次側の導電性のねじと、温度ヒューズとを持つ。一次側の導電性のねじは、一次側の電気ケーブルに接続される。二次側の導電性のねじは、二次側の電気ケーブルに接続される。温度ヒューズは、一次側の導電性のねじと二次側の導電性のねじに接続される。

実施形態の端子台を示す上面図。実施形態の端子台を示す下面図。実施形態の端子台の図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。実施形態の温度ヒューズの取付状態を示す分解斜視図。実施形態の端子台を示す図であり、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面に対応する断面図。実施形態の端子台を示す図であり、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面に対応する断面図。実施形態の変形例の端子台を示す下面図。

以下、実施形態の温度ヒューズと端子台を、図面を参照して説明する。

実施形態の端子台１は、図１〜図３に示すように、絶縁性の樹脂材料によって形成された保持ブロック２に、一次側の端子接続部３と二次側の端子接続部４がそれぞれ複数保持されている。一次側の端子接続部３と二次側の端子接続部４はいずれも矩形状の導電性の金属板によって形成されている。一次側の複数の端子接続部３は、保持ブロック２上に同保持ブロック２の長手方向に沿って一列に配列されている。二次側の複数の端子接続部４は、保持ブロック２上の一次側の複数の端子接続部３と向かい合わせになる位置に、同保持ブロック２の長手方向に沿って一列に配列されている。
以下、保持ブロック２については、特別に断らない限り各端子接続部３，４が一列に配列される方向を長手方向と呼び、一次側の端子接続部３と二次側の端子接続部４が向かい合って配列される方向を幅方向と呼び、長手方向及び幅方向と直交する方向を高さ方向と呼ぶものとする。

保持ブロック２は、幅方向の中央に長手方向に沿って延出する中央仕切壁５が設けられるとともに、矩形板状の複数の側壁６が長手方向に等間隔に離間して設けられている。複数の側壁６は、幅方向の略中央部が中央仕切壁５によって連結されている。本実施形態の場合、中央仕切壁５と複数の側壁６とは一体に形成されているが、これらは別体部材によって形成されていても良い。保持ブロック２には、幅方向の中央が中央仕切壁５によって仕切られ、長手方向の両側が側壁６によって仕切られた略コ字状の複数の端子収容空間７が隔成されている。

保持ブロック２の各端子収容空間７には、対応する各端子接続部３，４が配置されている。各端子接続部３，４は、例えば、隣接する側壁６に嵌合固定される等して保持ブロック２に一体に取り付けられている。各端子接続部３，４は、側壁６の高さ方向のほぼ中央位置に保持されている。

各端子接続部３，４には、金属板の厚み方向に貫通するねじ孔８（図３参照）が形成され、そのねじ孔８にケーブル接続用の導電性のねじ９が螺合されるようになっている。一次側の端子接続部３には、一次側の電気ケーブル１０がねじ９によって締め込まれて電気的に接続され、二次側の端子接続部４には、二次側の電気ケーブル１１が同様にねじ９によって締め込まれて電気的に接続されている。
具体的には、図３に示すように、一次側の電気ケーブル１０と二次側の電気ケーブル１１の各芯線１０ａ，１１ａの端末部には金属製の接続端子１２，１３がかしめ固定され、その各接続端子１２，１３が対応する端子接続部３，４に重ねられて、ねじ９によって対応する端子接続部３，４に共締め固定されている。なお、図中１４は、各ねじ９の頭部９ａと接続端子１２，１３の間に介装される座金である。
以下では、説明の都合上、保持ブロック２において端子接続部３，４に接続端子１２，１３が重ねられる側を表面側と呼び、それと逆側を裏面側と呼ぶものとする。

一次側と二次側の各接続端子１２，１３を端子接続部３，４に接続するねじ９は、対応する端子接続部３，４のねじ孔８に、軸部９ｂの先端部が裏面側に突出するように締め込まれる。保持ブロック２上において幅方向で対向して配置された一次側と二次側の端子接続部３，４同士は、各端子接続部３，４の裏面側に突出した各ねじ９の軸部９ｂと、本実施形態の温度ヒューズ１５を介して相互に接続されている。

温度ヒューズ１５は、周囲の温度が設定温度以上に上昇したときに熱によって内部の通電部が溶断するヒューズ本体１６と、ヒューズ本体１６の通電部の一端から延出して、端子台１の一次側の端子接続部３から下方に突出したねじ９のねじ山９ｃに係止される導電性の一次側ループバネ１７と、ヒューズ本体１６の通電部の他端から延出して、端子台１の二次側の端子接続部４から下方に突出したねじ９のねじ山９ｃに係止される導電性の二次側ループバネ１８と、を備えている。

一次側ループバネ１７と二次側ループバネ１８は、図３〜図６に示すように、それぞれ延出端側が連続した環状形状に形成されている。また、一次側ループバネ１７と二次側ループバネ１８の環状形状部分の途中には、ねじ９のねじ山９ｃに係止される捩りバネ状の環状係止部１９が形成されている。本実施形態の場合、環状係止部１９は各ループバネ１７，１８の環状形状部分の一部が内向きに一巻き周回して形成されている。即ち、各ループバネ１７，１８は、大径の外輪の内側に小径の内輪である環状係止部１９が連続して設けられたかたちとされている。各ループバネ１７，１８の環状係止部１９は、ばね９のねじ山９ｃよりも小径に形成されているが、ねじ９のねじ山９ｃに係止させるときには、拡径方向に弾性変形できるようになっている。

ところで、保持ブロック２の中央仕切壁５の下端は、図３に示すように、側壁６の下端よりも高くなっている。これにより、温度ヒューズ１５が一次側と二次側の端子接続部３，４のねじ９に接続されるときに、ヒューズ本体１６が、側壁６の下端よりも下方に垂れ下がることなく中央仕切壁５の下面を跨いで配置されるようになる。

また、保持ブロック２の複数の側壁６の一側寄りの下面には、ヒンジ手段である蝶番２０の一片２０ａが長手方向に跨って取り付けられている。この蝶番２０の他片２０ｂは、端子台１を設置する制御盤等の設置装置２１に取り付けられる。保持ブロック２は、通常の機器使用時には、例えば、図３に示すように略水平姿勢で支持され、温度ヒューズ１５の取り付け作業時や交換作業時には、図５，図６に示すように、裏面側が正面を向くように蝶番２０を介してほぼ９０°回動できるようになっている。なお、保持ブロック２の初期姿勢や蝶番２０を介した回動角度はこの例に限らず任意である。また、本実施形態の場合、温度ヒューズ１５の交換作業時に保持ブロック２を蝶番２０を介して回動させる関係上、端子台１に接続される一次側の電気ケーブル１０と二次側の電気ケーブル１１には、保持ブロック２の回動を許容し得る余長が確保されている。

以上の構成の端子台１に、一次側の電気ケーブル１０と二次側の電気ケーブル１１を実際に配線する場合には、最初に、一次側と二次側の各端子接続部３，４の表面側に一次側の電気ケーブル１０と二次側の電気ケーブル１１をねじ９によって締め込み固定する。この後、図５に示すように、保持ブロック２を蝶番２０を中心として例えば９０°回動させて、保持ブロック２の裏面側を正面に向け、一次側の端子接続部３の裏面側に突出したねじ９の軸部９ｂと、二次側の端子接続部４の裏面側に突出したねじ９の軸部９ｂに温度ヒューズ１５を接続する。

この温度ヒューズ１５の接続に際しては、温度ヒューズ１５の一次側ループバネ１７の外側部分を左右からつまんで環状係止部１９を若干押し広げつつ、一次側の端子接続部３側の対応するねじ９の軸部９ｂに外嵌する。このとき、一次側ループバネ１７の環状係止部１９をねじ９の軸部９ｂの付根部側まで変位させて手を放すと、環状係止部１９は、一次側ループバネ１７のばね作用によって縮径し、ねじ９の軸部９ｂのねじ溝に入り込み、そのねじ９のねじ山９ｃに係止される。この後、温度ヒューズ１５の二次側ループバネ１８の環状係止部１９を同様にして二次側の端子接続部４側の対応するねじ９の軸部９ｂに外嵌し、そのねじ９のねじ山９ｃに係止させる。
こうしてすべての温度ヒューズ１５を接続した後、保持ブロック２を蝶番２０を介して逆向きに回動させ、保持ブロック２を初期姿勢に戻す。

ところで、端子台１の使用中に万が一いずれかの端子接続部３，４の周辺部が過熱して温度ヒューズ１５のヒューズ本体１６が設定温度以上になると、ヒューズ本体１６内の通電部が溶断し、それによってさらなる電力の印加が規制される。したがって、接続端子１２，１３の締め込みの弛み等に起因する端子台１の過剰な発熱はこれによって未然に防止される。

この場合、端子台１に対する電力供給を停止した後に、通電部が溶断した温度ヒューズ１５を別の新たなものと交換する必要があるが、この温度ヒューズ１５の交換に際しては、保持ブロック２を蝶番２０によって回動させ、保持ブロック２の裏面側を正面に向けて通電部が溶断した温度ヒューズ１５を保持ブロック２から取り外す。この場合、通電部が溶断した温度ヒューズ１５の各ループバネ１７，１８の環状係止部１９を拡径して、対応するねじ９の軸部９ｂからループバネ１７，１８を引き抜くことも可能であるが、ループバネ１７，１８の線径が細い場合には、ヒューズ本体１６を把持してそのまま全体を引っ張り、各ループバネ１７，１８を破断するようにしても良い。この場合、温度ヒューズ１５の取り外しが極めて容易になる。
また、新たな温度ヒューズ１５は、前述の説明と同様にして、一次側ループバネ１７と二次側ループバネ１８を対応するねじ９の軸部９ｂに接続する。

以上のように、本実施形態の温度ヒューズ１５を用いた場合には、端子台１側に温度ヒューズの脱着を容易にするための複雑な専用の接続部品を設けることなく、端子台１に対して温度ヒューズ１５を容易に取り付け、また、容易に取り外すこともできる。したがって、温度ヒューズ１５の取り付けや取り外しの容易化を図りつつも、端子台１の製品コストを低減することができる。

また、本実施形態の端子台１においては、一次側の端子接続部３のねじ９と二次側の端子接続部４のねじ９を保持する保持ブロック２が、ヒンジ手段である蝶番２０を介して設置装置２１に回動可能に取り付けられている。このため、温度ヒューズ１５の取り付け時や取り外し時に、保持ブロック２を蝶番２０を中心として適宜回動させることにより、温度ヒューズ１５の取り付けられる保持ブロック２の裏面側を、作業の行い易い方向に向けることができる。したがって、温度ヒューズ１５の取り付けや取り外し作業をより容易に行うことができる。

なお、図１〜図６には、保持ブロック２の幅方向の一端が蝶番２０によって設置装置２１に回動可能に取り付けられた端子台１が記載されているが、図７に示す変形例のように、保持ブロック２の長手方向の一端を蝶番１２０によって設置装置２１に回動可能に取り付けるようにしても良い。図７においては、図１〜図６に示したものと同一部分に同一符号を付してある。
また、保持ブロック２を設置装置２１に回動可能に取り付けるヒンジ手段は、蝶番２０，１２０に限るものでなく、回動機能を有するものであれば種々の形状・形態のものを採用することができる。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、温度ヒューズ１５が周囲の温度上昇によって溶断する通電部と、通電部の一端から延出する一次側ループバネ１７と、通電部の他端から延出する二次側ループバネ１８とを備え、一次側ループバネ１７と二次側ループバネ１８が、電気ケーブル１０，１１に接続されるねじ９のねじ山９ｃに係止される捩りバネ状の環状係止部１９を有する構成を持つことにより、低コストでありながら端子台１に対する温度ヒューズ１５の取り付け、取り外しを容易にすることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…端子台、２…保持ブロック、９…ねじ、９ｃ…ねじ山、１０…一次側の電気ケーブル、１１…二次側の電気ケーブル、１５…温度ヒューズ、１６…ヒューズ本体（通電部）、１７…一次側ループバネ、１８…二次側ループバネ、１９…環状係止部、２０…蝶番（ヒンジ手段）、２１…設置装置

Claims

周囲の温度上昇によって溶断する通電部と、
前記通電部の一端から延出する導電性の一次側ループバネと、
前記導電部の他端から延出する導電性の二次側ループバネと、を備え、
前記一次側ループバネと前記二次側ループバネとは、電気ケーブルに接続されるねじのねじ山に係止される捩りバネ状の環状係止部を有する温度ヒューズ。
一次側の電気ケーブルに接続される一次側の導電性のねじと、
二次側の電気ケーブルに接続される二次側の導電性のねじと、
前記一次側の導電性のねじと前記二次側の導電性のねじに接続される温度ヒューズと、を備え、
前記温度ヒューズは、
周囲の温度上昇によって溶断する通電部と、
前記通電部の一端から延出する導電性の一次側ループバネと、
前記導電部の他端から延出する導電性の二次側ループバネと、を備え、
前記一次側ループバネと前記二次側ループバネとは、それぞれ前記一次側の導電性のねじのねじ山と前記二次側の導電性のねじに係止される捩りバネ状の環状係止部を有する端子台。
前記一次側の導電性のねじと前記二次側の導電性のねじを保持し、当該各ねじの軸部が貫通する保持ブロックと、
前記保持ブロックを設置装置に回動可能に取り付けるヒンジ手段と、を備え、
前記保持ブロックを貫通した前記各ねじの軸部のねじ山に、前記温度ヒューズの対応する環状係止部が係止される請求項２に記載の端子台。