JP4764769B2 - 電気機器の連結構造 - Google Patents

Description

この発明は、制御盤等に取り付けられる表示灯等の電気機器を少なくもと一方向に複数連結して配置するための電気機器の連結構造に関する。

表示灯等の電気機器は、制御盤等に少なくとも一方向に複数連結して配置される場合がある。制御盤の取付用パネルには、複数個の電気機器を連結した状態の外形に対応した孔部が形成され、複数個の電気機器は取付用パネルに対する着脱に際して一体的に取り扱われる。

このため、複数個の電気機器を連結した状態で保持するための連結構造が必要になる。電気機器の連結構造として、複数個の電気機器を収納するケースを用いると、連結のために大型の部品を備えなければならず、コストの上昇を招く。

そこで、従来の電気機器の連結構造として、各電気機器に側面及び背面に開放した溝部を形成し、隣接する２個の電気機器の溝部に単一の楔部材を背面側から嵌合させるようにしたものがある。

また、電気機器である端子台の連結構造として、各端子台に側面に開口した凹部を形成し、隣接する２個の端子台の凹部に単一の接続導体を嵌入するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。凹部内には電気的な接続部材が露出しており、接続部材には導電体が設けられている。隣接する２個の端子台は、接続導体によって電気的に接続される。
特開平０１−２６７９７５号公報

少なくとも２個の電気機器の連結状態を確実に維持するためには、互いに異なる３方向について一方の電気機器に対する他方の電気機器の移動を規制する必要がある。互いに異なる３方向とは、電気機器の連結方向、隣接する電気機器の互いに対向する側面に平行な方向、及び、これら２方向に直交する方向（電気機器の前後方向）である。

しかしながら、隣接する２個の電気機器の溝部に背面側から楔部材を嵌入させるのみでは、電気機器の連結方向及び隣接する電気機器の互いに対向する側面に平行な方向の移動を規制することはできるが、これら２方向に直交する方向（電気機器の前後方向）の移動を規制することはできない。そこで、楔部材を用いた連結構造では、楔部材が僅かに変形して溝部の内壁に圧着することで電気機器が前後方向に移動しないようにしている。このため、電気機器の修理や交換に際して２個の電気機器の連結状態を解除する際に、溝部から楔部材を容易に抜き取ることができず、作業が煩雑になるだけでなく楔部材又は電気機器の破損を招く問題がある。

また、上記引用文献１の構成では、単一の接続導体によって２個の端子台を機械的に連結すると同時に電気的に接続することができ、隣接する端子台の互いに対向する側面に平行な方向の移動及び端子台の前後方向の移動を規制することはできるが、端子台の連結方向の移動を規制することはできない。単一の接続導体によって端子台の連結方向の移動を確実に規制するためには、楔部材を用いた構成と同様の問題を生じる。

この発明の目的は、２個の電気機器に着脱自在な単一の部材により、互いに異なる３方向についての電気機器の移動を確実に規制することができるようにし、複数の電気機器の連結及び分離を容易に行うことができ、しかも、２個の電気機器に着脱自在な単一の部材により、２個の電気機器の機械的な連結と同時に電気的な接続を機械的な負担がかからないように行うことができる電気機器の連結構造を提供することある。

この発明の電気機器の連結構造は、機器側係合部、連結部材、接続端子を備えている。機器側係合部は、電気機器の側面に形成されている。連結部材は、部材側係合部及び導体を備えている。部材側係合部は、隣り合う２個の電気機器の機器側係合部に同時に係合して、隣り合う２個の電気機器を互いに異なる３方向への移動を規制した状態で連結する。接続端子は、電気機器の側面に露出して備えられている。導体は、連結部材に備えられ、接続端子に当接する。

２個の電気機器のそれぞれの機器側係合部に単一の連結部材の部材側係合部が同時に係合することで、互いに異なる３方向について２個の電気機器の移動が確実に規制される。２個の電気機器に収納される接続端子は、連結部材が備える部材側係合部とは別の導体によって電気的に接続される。２個の電気機器の機械的な連結が機器側係合部と部材側係合部との係合によって行われ、２個の電気機器の電気的な接続が機械的な連結に寄与しない接続端子と導体との当接によって行われる。

機器側係合部は、第１〜第３の機器側係合部で構成することができる。第１の機器側係合部は、電気機器の側面のうち、隣り合う別の電気機器の側面が対向する第１の側面に形成されている。第２の機器側係合部及び第３の機器側係合部は、第１の側面に直交する互いに平行な第２の側面及び第３の側面のそれぞれに形成されている。連結部材は、隣接する２個の電気機器の間に電気機器の前後方向に挿脱自在にすることができる。部材側係合部は、第１〜第３の部材側係合部で構成することができる。

第１の機器側係合部及び第１の部材側係合部は、一方が他方に対して電気機器の前後方向を除く方向に拘束された溝部及び突起部である。溝部は例えばアリ溝であって、突起部は電気機器の前後方向に沿って溝部に嵌合する。

第２の機器側係合部及び第２の部材側係合部は、一方が他方に対して前後方向と連結方向とに直交する方向に嵌合する凹部及び凸部である。第２の部材側係合部は、隣り合う２個の電気機器の第２の機器側係合部に同時に係合する。

第３の機器側係合部及び第３の部材側係合部は、一方が他方に対して前後方向と連結方向とに直交する方向に嵌合する凹部及び凸部である。第３の部材側係合部は、隣り合う２個の電気機器の第３の機器側係合部に同時に係合する。

電気機器の第１の側面に接続端子が露出し、接続端子に当接する導体が連結部材に備えられている。

所定の連結方向に並べた２個の電気機器の間に連結部材を電気機器の前後方向に挿入するすると、連結部材の２個所に設けた第１の部材側係合部のそれぞれが、２個の電気機器のそれぞれの第１の機器側係合部に、一方が他方に対して電気機器の前後方向を除く方向に拘束された状態で嵌合する。また、連結部材の第２の部材側係合部が２個の電気機器のそれぞれの第２の機器側係合部に同時に凹部と凸部との関係を持って係合し、連結部材の第３の部材側係合部が２個の電気機器のそれぞれの第３の機器側係合部に同時に凹部と凸部との関係を持って係合する。

２個所の第１の部材側係合部のそれぞれが２個の電気機器のそれぞれの第１の機器側係合部に一方が他方に対して電気機器の前後方向を除く方向に拘束された状態で嵌合することで、連結方向と連結方向及び前後方向に直交する方向とについて２個の電気機器の移動が規制される。また、第２及び第３の部材側係合部が２個の電気機器のそれぞれの第２及び第３の機器側係合部にそれぞれ同時に凹部と凸部との関係を持って係合することで、前後方向について２個の電気機器の移動が規制される。

したがって、所定の連結方向に並べた２個の電気機器の間に連結部材を前後方向に挿入することで、２個の電気機器は互いに異なる３方向について移動を規制される。この規制は、第２及び第３の部材側係合部のそれぞれを第２及び第３の機器側係合部から外して２個の電気機器の間から連結部材を前後方向に引き抜くことで解除される。

また、連結方向に並べた２個の電気機器の間に連結部材を前後方向に挿入することで、２個の連結部材が機械的に連結されるとともに、導体に接続端子が当接することで導体及び接続端子に機械的な負担がかかることなく電気的に接続される。

第２及び第３の部材側係合部のそれぞれに第２及び第３の機器側係合部に嵌合する方向の付勢力を与える弾性部材を連結部材に備えると、第２及び第３の部材側係合部が２個の電気機器のそれぞれの第２及び第３の機器側係合部にそれぞれに弾性的に係合する。２個の電気機器の間に連結部材が容易に挿脱される。

電気機器が取付用パネルの孔部に該パネルの前面側から挿入され、第２及び第３の部材側係合部が第２及び第３の機器側係合部に嵌合した状態で取付用パネルの孔部の内側面に当接するものとすると、連結した状態の２個の電気機器を取付用パネルの孔部に挿入した際に第２及び第３の部材側係合部が孔部の内側面に当接する。第２及び第３の部材側係合部が第２及び第３の機器側係合部から外れる方向への移動が規制され、２個の電気機器の間から連結部材を引き抜くことができず、２個の電気機器の連結状態が確実に維持される。

この発明の電気機器の連結構造によれば、２個の連結部材の電気的な接続を、機械的な連結に寄与しない接続端子と導体との当接によって行うことができるため、接続端子及び導体に機械的な負担がかからず、電気的な接続状態の信頼性を向上することができる。

また、所定の連結方向に並べた２個の電気機器の間に連結部材を前後方向に挿入することで、互いに異なる３方向について２個の電気機器の移動を規制することができる。この規制は、第２及び第３の部材側係合部のそれぞれを第２及び第３の機器側係合部から外して２個の電気機器の間から連結部材を前後方向に引き抜くことで解除することができる。これによって、複数の電気機器の連結及び分離を容易に行うことができる。

また、電気機器の第１の側面に接続端子を露出させ、接続端子に当接する導体を連結部材における連結方向に対向する２個所に露出して備えることで、連結方向に並べた２個の電気機器の間に連結部材を前後方向に挿入した際に、２個の連結部材を機械的に連結できるとともに電気的にも接続することができる。２個の電気機器に着脱自在な単一の部材により、２個の電気機器の機械的な連結と同時に電気的な接続を行うことができる。

図１は、この発明の実施形態に係る連結構造を適用した電気機器の一例である表示灯を背面側から見た分解斜視図である。表示灯１０は、複数個を左右方向の連結方向（矢印Ｘ方向）に沿って連結した状態で、制御盤等の取付用パネルに取り付けられる。表示灯１０は、本体１１とフランジ部１２とを備えている。本体１１は略直方体形状を呈した筐体を有し、取付用パネルの孔部に前面側から挿入される。フランジ部１２は、本体１１の前面で少なくもと上下方向に延出した平板状を呈しており、取付用パネルの孔部の前面側の周縁部に当接する。本体１１は、光源及び外部から入力される信号に基づいて光源に電源を供給するための回路を構成する部品を収納する。

本体１１の側面のうち、隣り合う別の表示灯１０の本体１１の側面が対向する第１の側面１１Ａには、突起２Ａ，２Ｂが形成されている。突起２Ａ，２Ｂは、矢印Ｘ方向に直交する前後方向（矢印Ｙ方向）に一定の断面形状を呈しており、互いに対向する面が傾斜面で構成されている。この傾斜面により、突起２Ａと突起２Ｂとの間にこの発明の第１の機器側係合部の一例であるアリ溝９が形成されている。

表示灯１０は、矢印Ｘ方向の両側に別の表示灯１０を連結できるようにされている。このため、表示灯１０の矢印Ｘ方向の両側に別の表示灯１０が隣り合う可能性があり、本体１１は一対の第１の側面１１Ａを備えており、各側面１１Ａに突起２Ａ，２Ｂが形成されている。

本体１１の第１の側面に１１Ａに直交する互いに平行な第２の側面（上面）１１Ｂ及び第３の側面（底面）１１Ｃには、それぞれ第２の機器側係合部である凹部３Ａ及び凹部３Ｂ（凹部３Ｂは図に現れない。）が形成されている。

隣り合う２個の表示灯１０の間に、本体１１の背面側から連結部材４が矢印Ｙ方向に挿脱自在にされている。２個の表示灯１０を矢印Ｘ方向に密着させた状態で、両者の側面１１Ａの間に生じる空間に連結部材４が挿入される。

図２は、連結部材を前面側から見た斜視図である。連結部材４は、略薄板状を呈している。連結部材４は、矢印Ｘ方向に対向する２個所に、溝部５Ａ，５Ｂを上下一対ずつ備えている。溝部５Ａ及び溝部５Ｂは、矢印Ｙ方向に突起２Ａ及び突起２Ｂと同一である一定の断面形状を呈している。これによって、溝部５Ａと溝部５Ｂとの間に、アリ溝９に矢印Ｙ方向に嵌合するこの発明の第１の部材側係合部である突起部６が形成されている。突起部６は、連結部材４内の矢印Ｘ方向に対向する２個所に形成される。突起部６の上下の端部は楔形状を呈している。

突起部６は、アリ溝９に対して、電気機器の前後方向を除く方向に拘束された状態で、電気機器の前後方向に嵌合する。

連結部材４の上下の端部からは、矢印Ｙ方向にこの発明の弾性部材である延出部８Ａ，８Ｂが前面側に向かって延出している。延出部８Ａ，８Ｂのそれぞれの前面側の端部には、矢印Ｘ方向の両側に突出する凸部７Ａ，７Ｂが形成されている。凸部７Ａ及び凸部７Ｂは、この発明の第２及び第３の部材側係合部である。凸部７Ａは、矢印Ｘ方向の両側に突出した部分のそれぞれで凹部３Ａに係合する。凸部７Ｂは、矢印Ｘ方向の両側に突出した部分のそれぞれで凹部３Ｂに係合する。

連結部材４は全体を樹脂材料によって形成されており、延出部８Ａ，８Ｂは上下に薄い。このため、凸部７Ａ及び凸部７Ｂは、上下方向（矢印Ｚ方向）の所定範囲内で弾性的に変位する。また、凸部７Ａ及び凸部７Ｂは、上下方向の厚さが前面側ほど薄い楔状を呈している。

隣り合う２個の表示灯１０の間に、本体１１の背面側から連結部材４を矢印Ｙ方向に挿入すると、連結部材４の２個所の突起部６のそれぞれが、２個の表示灯１０の本体１１で互いに隣り合う側面１１Ａに形成された２つのアリ溝９のそれぞれに嵌合する。突起部６の上下の端部が楔形状を呈しているため、アリ溝９に対する突起部６の嵌合により、２個の表示灯１０は矢印Ｘ方向及び矢印Ｚ方向の移動を規制される。

また、連結部材４の上側の凸部７Ａが隣り合う２個の表示灯１０のそれぞれの凹部３Ａに同時に上方から係合し、連結部材４の下側の凸部７Ｂが隣り合う２個の表示灯１０のそれぞれの凹部３Ｂに同時に下方から係合する。凸部７Ａ及び凸部７Ｂが凹部３Ａ及び凸部３Ｂにそれぞれ矢印Ｚ方向に係合することにより、２個の表示灯１０は矢印Ｙ方向の移動を規制される。

隣り合う２個の表示灯１０の間に本体１１の背面側から単一の連結部材４を矢印Ｙ方向に挿入することで、２個の表示灯１０は互いに直交する矢印Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の３方向の移動が規制され、２個の表示灯１０が確実に連結される。

凸部７Ａ及び凸部７Ｂは、楔状を呈するとともに矢印Ｚ方向に弾性的に変位するため、連結部材４を２個の表示灯１０の間に背面側から挿入することで、凹部３Ａ及び凹部３Ｂに容易に係合する。

また、２個の表示灯１０の矢印Ｚ方向の移動がアリ溝９に対する突起部６の嵌合によって規制されているため、凸部７Ａ及び凸部７Ｂと凹部３Ａ及び凹部３Ｂとの係合によって２個の表示灯１０の矢印Ｚ方向の移動を規制する必要がない。凸部７Ａ及び凸部７Ｂを凹部３Ａ及び凹部３Ｂに対して矢印Ｚ方向に大きな力で押圧する必要はなく、延出部８Ａ，８Ｂは、矢印Ｚ方向に容易に変形するものとすることができる。凸部７Ａ及び凸部７Ｂを凹部３Ａ及び凹部３Ｂから容易に外すことができる。

このため、凸部７Ａ及び凸部７Ｂを凹部３Ａ及び凹部３Ｂから外した状態で連結部材４を２個の表示灯１０の間から引き抜き、２個の表示灯１０の連結状態を解除する作業を容易にできる。表示灯１０の修理や交換等の作業が容易になる。

１個の表示灯１０の左右両側に別の表示灯１０を配置し、中央の表示灯１０の左右両側で別の表示灯１０との間に連結部材４を挿入することで、３個の表示灯１０が一体的に連結される。複数個の連結部材４を用いて任意の数の表示灯１０を一体的に連結することができる。

図３は、連結部材によって連結された表示灯を取付用パネルに配置した状態を示す断面図である。表示灯１０は、制御盤等の取付用パネル３０に形成された孔部３１に配置される。孔部３１は、本体１１の外形寸法に略等しくされている。表示灯１０は、本体１１が孔部３１に取付用パネル３０の前面側から挿入される。本体１１よりも外形寸法の大きい表示灯１０のフランジ部１２は、孔部３１を通過することができず、取付用パネル３０の前面の孔部３１の周縁部に当接する。

２個の表示灯１０の間に背面側から挿入された連結部材４の上面及び下面は、それぞれ本体１１の上面及び底面に略面一となる。連結部材４の上面及び下面には、孔部３１の内周面の上面及び下面が当接する。連結部材４の上面及び下面を構成する弾性部材８Ａ，８Ｂは、孔部３１の内周面との当接によって矢印Ｚ方向の移動を規制される。

表示灯１０が取付用パネル３０に配置されている状態では、凸部７Ａ及び凸部７Ｂを凹部３Ａ及び凹部３Ｂから外することができず、連結部材４を２個の表示灯１０の間から引き抜くことができない。これによって、取付用パネル３０に配置された複数個の表示灯１０の連結状態が堅牢に維持される。

複数個の表示灯１０を取付用パネル３０の孔部３１から取り外すと、連結部材４の凸部７Ａ，７Ｂを矢印Ｚ方向に変位させることができ、一部又は全部の表示灯１０の修理又は交換に際して複数の表示灯１０の連結状態を容易に解除することができる。

図１に示すように、表示灯１０の本体１１の第１の側面１１Ａには、アリ溝９内に開口部１１Ｄが形成されている。開口部１１Ｄには、本体１１の筐体の内部に収納されている基板の接続端子部４１が背面側に露出している。接続端子５１は、例えば、基板上に構成された電源回路のコモン側に接続されている。

図２に示すように、連結部材４には、スリット２１Ａを有する取付部２１が形成されている。取付部２１には、導体２０が装着されている。導体２０は、導電性を有する金属製の線材を折り曲げて形成されている。導体２０の両端部は、連結部材４における矢印Ｘ方向の両側で前面側に露出しており、矢印Ｙ方向に弾性的に変位自在にされている。

２個の表示灯１０の間に連結部材４を挿入した際に、導体２０の両端部２０Ａ，２０Ｂが２個の表示灯１０の開口部１１Ｄに嵌入し、接続端子部４１に当接する。連結部材４を２個の表示灯１０の間に挿入することで、２個の表示灯１０が機械的に確実に連結されると同時に、２個の表示灯１０の基板に実装された電気部品が導体２０を介して電気的に接続される。

図４は、この発明の別の実施形態に係る連結部材を前面側から見た斜視図である。この実施形態に係る連結部材４１は、図２に示した連結部材４の取付部２１に代えてソケット４２Ａ，４２Ｂを備えている。連結部材４１のその他の構成は、連結部材４と同様である。ソケット４２Ａ及びソケット４２Ｂの内部には、ソケット４２Ａ及びソケット４２Ｂの間を連通する導体が備えられている。

ソケット４２Ａ及びソケット４２Ｂには、２個の表示灯１０の本体１１の開口部１１Ｄに露出させた接続ピンが嵌入する。隣接する複数の表示灯１０の間で電源回路のコモン線のみならず、信号線等を含む複数の線を容易に接続することができる。

なお、突起部６を表示灯６の本体１１に設け、アリ溝９を連結部材４に設けてもよい。突起部６及びアリ溝９の形状は図示した形状に限るものではなく、２個の表示灯１０の矢印Ｘ方向及び矢印Ｚ方向の移動を確実に規制できることを条件として種々の形状とすることができる。

また、凸部７Ａ，７Ｂを表示灯６の本体１１に設け、凹部３Ａ，３Ｂを連結部材４に設けてもよい。凹部３Ａ，３Ｂ及び凸部７Ａ，７Ｂの形状は、図示した形状に限るものではなく、２個の表示灯１０の矢印Ｙ方向の移動を確実に規制できることを条件として種々の形状とすることができる。

さらに、連結部材４によって連結する電気機器は表示灯１０に限るものではなく、同一品が少なくとも一方向に複数個一体的に連結して用いられる種々の電気機器にこの発明を適用することができる。

この発明の実施形態に係る連結構造を適用した電気機器の一例である表示灯を背面側から見た分解斜視図である。 連結部材を前面側から見た斜視図である。 連結部材によって連結された表示灯を取付用パネルに配置した状態を示す断面図である。 この発明の別の実施形態に係る連結部材を前面側から見た斜視図である。

符号の説明

２Ａ，２Ｂ 突起
３Ａ，３Ｂ 凹部
４ 連結部材
５Ａ，５Ｂ溝部
６ 突起部
７Ａ，７Ｂ 凸部
８Ａ，８Ｂ 弾性部材
９ アリ溝
１０ 表示灯
１１ 本体
１１Ａ 第１の側面
１１Ｂ 第２の側面
１２Ｃ 第３の側面
１２ フランジ部

Claims (4)

1. 直方体形状の電気機器を、同一形状の別の電気機器に、少なくとも一つの連結方向に連結する電気機器の連結構造であって、
   前記電気機器の側面のうち、隣り合う別の電気機器の側面が対向する第１の側面に形成された第１の機器側係合部、並びに、前記第１の側面に直交する互いに平行な第２及び第３の側面のそれぞれに形成された第２及び第３の機器側係合部と、
   隣接する２個の電気機器の間に前記電気機器の前後方向に挿脱自在にされた連結部材であって、前記第１の機器側係合部に係合する第１の部材側係合部を前記連結方向に対向する２個所に備えるとともに、隣り合う２個の電気機器の前記第２の機器側係合部に同時に係合する第２の部材側係合部、及び、隣り合う２個の電気機器の前記第３の機器側係合部に同時に係合する第３の部材側係合部を備えた連結部材と、からなり、
   前記第１の機器側係合部及び前記第１の部材側係合部は、一方が他方に対して前記前後方向を除く方向に拘束される溝部及び突起部であり、
   前記第２の機器側係合部及び前記第２の部材側係合部は、一方が他方に対して前記前後方向と前記連結方向とに直交する方向に嵌合する凹部及び凸部であり、
   前記第３の機器側係合部及び前記第３の部材側係合部は、一方が他方に対して前記前後方向と前記連結方向とに直交する方向に嵌合する凹部及び凸部であり、
   前記電気機器は接続端子を前記第１の側面に露出して備え、前記連結部材は前記接続端子に当接する導体を備えたことを特徴とする電気機器の連結構造。
2. 前記連結部材は、前記第２の部材側係合部及び前記第３の部材側係合部のそれぞれを、前記第２の機器側係合部及び前記第３の機器側係合部に嵌合する方向に付勢する弾性部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電気機器の連結構造。
3. 前記電気機器は取付用パネルの孔部に該パネルの前面側から挿入され、前記第２の部材側係合部及び前記第３の部材側係合部は、前記第２の機器側係合部及び前記第３の機器側係合部に嵌合した状態で前記孔部の内側面に当接することを特徴とする請求項２に記載の電気機器の連結構造。
4. 直方体形状の電気機器を、同一形状の別の電気機器に、少なくとも一つの連結方向に連結する電気機器の連結構造であって、
   前記電気機器の側面に形成された機器側係合部と、
   隣り合う２個の電気機器の前記機器側係合部に同時に係合することで、互いに異なる３方向への移動を規制して前記隣り合う２個の電気機器を連結する部材側係合部を備えた連結部材と、からなり、
   前記電気機器は接続端子を前記側面に露出して備え、前記連結部材は前記接続端子に当接する導体を備えたことを特徴とする電気機器の連結構造。

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