WO2023095687A1 - 接続機器および電子機器 - Google Patents

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WO2023095687A1
WO2023095687A1 PCT/JP2022/042484 JP2022042484W WO2023095687A1 WO 2023095687 A1 WO2023095687 A1 WO 2023095687A1 JP 2022042484 W JP2022042484 W JP 2022042484W WO 2023095687 A1 WO2023095687 A1 WO 2023095687A1
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WO
WIPO (PCT)
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elastic member
state
restoring force
connection device
cam
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/042484
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
裕樹 古田
敦 松本
秀雄 新内
和彦 寺口
康夫 大西
志乃 松田
Original Assignee
Idec株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idec株式会社 filed Critical Idec株式会社
Publication of WO2023095687A1 publication Critical patent/WO2023095687A1/ja

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28Clamped connections, spring connections
    • H01R4/48Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28Clamped connections, spring connections
    • H01R4/50Clamped connections, spring connections utilising a cam, wedge, cone or ball also combined with a screw

Definitions

  • the present invention relates to a connection device to which electric wires are connected, and an electronic device provided with the connection device. [Reference to related application] This application claims the benefit of priority from Japanese Patent Application JP2021-192626 filed on November 29, 2021, the entire disclosure of which is incorporated herein.
  • connection devices Conventionally, so-called push-in type connection devices have been used as connection devices to which electric wires are connected in control panels and the like.
  • an electric wire is inserted into the insertion hole of the case, and is electrically connected by pressing the electric wire against the conduction terminal by a leaf spring provided in the case.
  • the wire connection device disclosed in Japanese Patent No. 4202125 (Document 1) is provided with a rod-shaped operation button that can move back and forth with respect to the housing.
  • the rod-shaped operation button when the rod-shaped operation button is pushed toward the housing, the plate spring in the housing is elastically deformed and separated from the conductive metal fitting.
  • the tip of the rod-shaped operation button engages with the leaf spring to maintain the shape of the leaf spring.
  • the open state in which the leaf spring is separated from the conductive fitting is maintained.
  • the rod-shaped operation button is pulled out from the housing, whereby the leaf spring is elastically restored and the wire is clamped between the conductive metal fitting.
  • the wire connection device when connecting the wire, it is necessary to pull out the rod-shaped operation button from the housing while maintaining the state in which the wire is inserted into the wire connection device in the open state. As a result, the wire connection operation becomes complicated, and it is difficult to shorten the time required for the connection operation. In addition, since the operator must hold the wire with one hand and operate the rod-shaped operation button with the other hand, it is difficult to perform the connection work with one hand.
  • the present invention is directed to a connection device to which electric wires are connected, and aims to reduce the force required to release the unconnected state.
  • a connection device includes a case, a conductive terminal portion fixed to the case, and an elastic member attached to the case and holding an electric wire against the terminal portion by a restoring force. and an operating portion that applies a force to the elastic member to bend it from an initial state to a non-connected state and maintains the non-connected state.
  • the operating portion includes a first portion on which the restoring force of the elastic member acts, a second portion on which a reaction force against the restoring force is generated in the non-connected state, and a difference between the first portion and the second portion. and a third part.
  • Let the vector of the said restoring force be a restoring force vector.
  • a straight line connecting the first portion and the second portion is defined as a first reference line.
  • a straight line connecting the first portion and the third portion is defined as a second reference line.
  • the second reference line is generated, and the elastic member is restored from the unconnected state by the restoring force, and transitions to a connected state in which the electric wire is sandwiched between itself and the terminal portion.
  • the force required to release the unconnected state can be reduced.
  • the operation portion includes a cam portion that rotates around a rotation shaft provided on the case.
  • the cam portion includes a bearing into which the rotating shaft is inserted and which has an inner diameter larger than the outer diameter of the rotating shaft.
  • the cam portion rotates around the rotating shaft, thereby increasing the distance between the first portion and the rotating shaft and bending the elastic member.
  • the restoring force of the elastic member presses the second portion against a support portion provided on the case.
  • the cam portion When connecting the electric wire, the cam portion is displaced with respect to the support portion to release the pressure of the second portion on the support portion. As a result, the third portion, which is a part of the bearing, is pressed against the rotating shaft, and the portion where the reaction force is generated in the operating portion shifts from the second portion to the third portion.
  • the restoring force vector is slightly inclined to one side with respect to the first reference line in the unconnected state, and when transitioning from the unconnected state to the connected state, the restoring force vector is inclined to the first reference line. Transition from one side of the line to the other.
  • a force is transmitted from the inserted electric wire to the operation portion, whereby the position of the operation portion is changed, and the portion of the operation portion where the reaction force is generated is the above-mentioned portion. Transition from the second part to the third part.
  • connection device further includes a release section that is pressed by the inserted electric wire and displaced to contact the operating section and change the position of the operating section when the electric wire is connected.
  • the release portion is a member connected to the terminal portion.
  • a portion of the operating portion protrudes from the case.
  • a visually recognizable identification portion indicating the position of the operation portion is provided.
  • the elastic member is a leaf spring.
  • the present invention is also directed to electronic devices.
  • An electronic device according to a preferred embodiment of the present invention includes the connection device described above.
  • FIG. 1 is a front view of a connection device according to one embodiment;
  • FIG. It is a top view of a connection apparatus. It is a right view of a connection apparatus. It is a vertical cross-sectional view of the connection device. It is a longitudinal cross-sectional view of a case.
  • It is a front view of a terminal metal fitting. It is a perspective view of a terminal metal fitting. It is a perspective view of a terminal metal fitting.
  • It is a front view of an elastic member.
  • It is a front view of an operation part.
  • It is a vertical cross-sectional view of the connection device. It is a vertical cross-sectional view of the connection device. It is a vertical cross-sectional view of the connection device. It is a vertical cross-sectional view of the connection device.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the amount of displacement of the operating portion and the rotational moment; It is a vertical cross-sectional view of the connection device. It is a vertical cross-sectional view of the connection device. It is a vertical cross-sectional view of the connection device. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the amount of displacement of the operating portion and the rotational moment;
  • FIG. 1 is a front view of a connection device 1 according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 illustration of the cover portion on the front side of the connected device 1 is omitted, and the internal structure of the connected device 1 is shown.
  • 2 is a plan view of the connection device 1
  • FIG. 3 is a right side view of the connection device 1.
  • FIG. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the connection device 1 taken along line IV-IV in FIG. In FIG. 4, the configuration on the back side of the cross section is also illustrated. The same applies to other vertical cross-sectional views to be described later.
  • the connection device 1 is a push-in type connection device to which electric wires are connected. 1 to 4 show a state in which the electric wire is not inserted into the connection device 1.
  • the connection device 1 is used, for example, as a terminal block of a control panel.
  • FIG. 4 shows a cross-section on the front side of the center of the connection device 1 in the thickness direction.
  • the vertical direction, the horizontal direction, and the thickness direction do not necessarily have to match the mounting direction when the connection device 1 is used. Moreover, the vertical direction does not necessarily have to coincide with the direction of gravity.
  • the connection device 1 includes a case 2, a terminal fitting 3, an elastic member 4, and an operation portion 5.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the case 2.
  • FIG. 6 is a front view of the terminal fitting 3
  • FIGS. 7 and 8 are perspective views of the terminal fitting 3.
  • FIG. 9 is a front view of the elastic member 4.
  • FIG. 10 is a front view of the operation unit 5.
  • the case 2 is a substantially rectangular parallelepiped box-shaped member that opens toward the front side in the thickness direction.
  • the case 2 accommodates the terminal fitting 3, the elastic member 4, and the operating portion 5 therein.
  • the case 2 is, for example, a member made of resin.
  • the case 2 is provided with an insertion hole 21 into which an electric wire can be inserted.
  • the case 2 is provided with an operation hole 27 for operating the operation portion 5 and a test hole 28 for an electrical test.
  • the operation hole 27 is arranged on the upper surface of the case 2 .
  • the insertion hole 21 and the test hole 28 are arranged on the right side of the case 2 .
  • the test hole 28 is spaced from the insertion hole 21 and arranged below the insertion hole 21 .
  • a vertically extending slit 29 is also provided on the right side surface of the case 2 .
  • the slit 29 is spaced apart from the insertion hole 21 and arranged above the insertion hole 21 .
  • the terminal fitting 3 is a conductive member fixed to the case 2, and is formed by processing a metal plate, for example.
  • the terminal fitting 3 includes a terminal portion 31 , a releasing portion 32 , an external terminal 33 , a releasing connection portion 34 and a fitting body 35 .
  • the metal fitting main body 35 is a substantially flat plate-like portion that extends substantially perpendicularly to the thickness direction, and has a substantially rectangular shape when viewed from the front.
  • the metal fitting main body 35 is a connection portion that connects the terminal portion 31, the release portion 32, the external terminal 33, and the release connection portion 34 to form a continuous member.
  • the terminal portion 31 is a substantially flat plate-like portion extending along the upper end portion of the metal fitting main body 35, and protrudes from the upper end portion toward the depth side in the thickness direction. In this embodiment, the terminal portion 31 is inclined slightly upward toward the right. As will be described later, the electric wire is sandwiched between the terminal portion 31 and the elastic member 4 .
  • the release portion 32 is a substantially flat plate-like portion that extends substantially vertically on the left side of the metal fitting main body 35 and that is arranged with both main surfaces directed horizontally.
  • a vertical central portion of the release portion 32 extends substantially parallel to the vertical direction.
  • a portion above and below the central portion of the releasing portion 32 (that is, an upper portion and a lower portion of the releasing portion 32) are bent slightly to the right from the central portion.
  • the upper portion of the releasing portion 32 is a sloped portion directed rightward as it goes upward.
  • the lower portion of the release portion 32 is a sloped portion directed rightward as it goes downward.
  • the release portion 32 is connected via a release connection portion 34 to the upper left corner of the metal fitting main body 35 when viewed from the front.
  • the release connection portion 34 is a strip-shaped or rod-shaped portion that extends upward from the corner portion of the metal fitting main body 35 and further extends leftward.
  • the release connecting portion 34 is connected to the release portion 32 at substantially the center of the release portion 32 in the vertical direction. Since the portion of the release connection portion 34 that is connected to the release portion 32 is thin, it is easily deformed with a relatively small force. For example, when a leftward force is applied to the lower portion of the releasing portion 32, the releasing portion 32 slightly rotates clockwise about the connection portion with the release connecting portion 34, and the upper portion of the releasing portion 32 moves rightward. and displace.
  • the external terminal 33 is a substantially strip-shaped or substantially rod-shaped portion protruding downward from the lower end of the metal fitting main body 35 .
  • two external terminals 33 extend downward from the lower end of metal fitting main body 35 .
  • the two external terminals 33 are fixed to the board of the control panel by soldering, for example, and are electrically connected.
  • the connection device 1 is mounted on the board.
  • the external terminal 33 may be electrically connected to the wiring by soldering directly to the wiring.
  • the elastic member 4 is an elastically deformable member attached to the case 2 .
  • the elastic member 4 is a substantially strip-shaped leaf spring.
  • the elastic member 4 may be made of a conductive material, or may be made of an insulating material such as resin.
  • the elastic member 4 is made of a conductive metal.
  • the elastic member 4 has, for example, a substantially L-shaped, substantially V-shaped, or substantially U-shaped bent shape at the central portion in the longitudinal direction.
  • the bent portion of the elastic member 4 will be referred to as a "bent portion 41".
  • the lower portion is referred to as a "fixed portion 42"
  • the portion positioned above the fixed portion 42 is referred to as a "movable portion”. 43”.
  • the case 2 is provided with a substantially cylindrical elastic member support portion 22 extending in the thickness direction. , grooves are formed. A bent portion 41 of the elastic member 4 is inserted into the groove, whereby the elastic member 4 is attached to the case 2 . Since the lower surface of the fixed portion 42 is in contact with the case 2, downward movement of the fixed portion 42 is restricted. Therefore, the fixed portion 42 is substantially fixed to the case 2 .
  • the movable part 43 extends obliquely upward to the left from the bent part 41 on the upper side of the elastic member supporting part 22 .
  • the distal end portion of the movable portion 43 (that is, the left end portion in FIG. 4) is in contact with the substantially central portion of the terminal portion 31 in the left-right direction from below. Further, the movable portion 43 is in contact with the operation portion 5 from the left side and the lower side. In the state shown in FIG. 4 , the movable portion 43 is in surface contact with the operating portion 5 .
  • the movable portion 43 is pushed downward by the operation portion 5 to be elastically deformed with the elastic member support portion 22 as a fulcrum, bent downward, and separated downward from the terminal portion 31 . Further, when the downward pressing force applied to the movable portion 43 is removed, the movable portion 43 returns to its original state due to the restoring force (that is, elastically returns).
  • the elastic member 4 in the initial state (that is, the insertion hole closed state) is slightly bent in the direction in which the fixed portion 42 and the movable portion 43 approach each other. This can prevent the elastic member 4 from coming off the case 2 .
  • a sufficient holding force that is, a grip force
  • the test hole 28 described above is located at a position facing the bent portion 41 of the elastic member 4 .
  • An operator electrically connects the probe and the terminal portion 31 via the conductive elastic member 4 by inserting a probe or the like of a measuring device into the test hole 28 of the connecting device 1 in the initial state and bringing it into contact with the elastic member 4 . can be directly connected. Then, the electrical performance of the connection device 1 can be measured by the measuring device.
  • the operating portion 5 includes a cam portion 51.
  • the cam portion 51 is a substantially rectangular plate-like member when viewed from the front.
  • a first through hole 511 and a second through hole 512 are provided in the central portion of the cam portion 51 .
  • the second through hole 512 is positioned above the first through hole 511 in FIG.
  • the first through-hole 511 and the second through-hole 512 respectively penetrate the cam portion 51 in the thickness direction.
  • the shape of the first through-hole 511 in plan view is a substantially elliptical or substantially oval shape in which the diameter in the horizontal direction in FIG. 4 is larger than the diameter in the vertical direction.
  • the shape of the second through-hole 512 in plan view is a substantially elliptical or substantially oval shape in which the diameter in the horizontal direction in FIG.
  • the lateral width of the second through hole 512 is larger than the lateral width of the first through hole 511 .
  • the lower edge of the second through hole 512 is provided with a locking projection 517 projecting upward.
  • the rotating shaft 24 provided on the case 2 is inserted into the first through hole 511 of the cam portion 51 .
  • the rotating shaft 24 is a substantially cylindrical portion extending in the thickness direction.
  • the cam portion 51 is supported by the case 2 so as to be rotatable about the rotating shaft 24 in a plane substantially perpendicular to the thickness direction.
  • the cam portion 51 can rotate clockwise in FIG. 4 around the rotating shaft 24 from the initial state shown in FIG.
  • the inner peripheral surface of the first through hole 511 serves as a bearing 516 when the cam portion 51 rotates around the rotating shaft 24 .
  • the inner diameter of the first through hole 511 is larger than the outer diameter of the rotating shaft 24 . In the initial state shown in FIG. 4 , the rotating shaft 24 is positioned leftwardly within the first through hole 511 .
  • a support portion 25 provided on the case 2 is inserted into the second through hole 512 of the cam portion 51 .
  • the support portion 25 is a substantially cylindrical portion extending in the thickness direction.
  • the support portion 25 supports the cam portion 51 in a non-connected state, which will be described later.
  • the outer diameter of the support portion 25 is smaller than the inner diameter of the second through hole 512 .
  • the support portion 25 In the initial state shown in FIG. 4 , the support portion 25 is positioned rightward within the second through hole 512 .
  • a lower end portion of the support portion 25 is provided with a locking convex portion 251 projecting downward.
  • the locking projection 251 restricts the displacement of the cam portion 51 by engaging with the locking projection 517 of the second through-hole 512 of the cam portion 51 in the unconnected state described later.
  • the portion 54 surrounding the first through-hole 511 and the second through-hole 512 protrudes forward in the thickness direction from the surrounding portions.
  • the portion 54 is also called “first projecting portion 54".
  • the first projecting portion 54 surrounds the first through hole 511 and the second through hole 512 along the entire circumference.
  • a second projecting portion 55 is provided at a position spaced downward in FIG.
  • the shape of the second projecting portion 55 in plan view is substantially fan-shaped.
  • the cam portion 51 includes a cam lower convex portion 52 and a cam upper convex portion 53 .
  • the cam lower convex portion 52 is a portion positioned below the first through-hole 511 and the first projecting portion 54 in FIG.
  • the shape of the cam lower convex portion 52 when viewed from the front is substantially an inverted triangle.
  • the cam lower protrusion 52 extends downward from the lower portions of the first through hole 511 and the first protrusion 54 .
  • the surface on the front side of the lower cam protrusion 52 is positioned further to the rear than the surface on the front side of the first protrusion 54 .
  • the cam upper convex portion 53 is a portion that protrudes rightward from the upper right end portion of the cam portion 51 in FIG.
  • the shape of the cam upper protrusion 53 when viewed from the front is substantially triangular.
  • the surface on the front side of the upper cam projection 53 is positioned further to the rear than the surface on the front side of the first projection 54 .
  • the left side surface of the lower cam protrusion 52 is in surface contact with the movable portion 43 of the elastic member 4 from the right side and above.
  • the terminal portion 31 is positioned in front of the lower cam protrusion 52, and the lower cam protrusion 52 and the terminal portion 31 overlap when viewed from the front.
  • the second projecting portion 55 of the cam portion 51 is positioned above the terminal portion 31 and is in contact with the upper surface of the terminal portion 31 . This prevents the cam portion 51 from rotating counterclockwise from the initial state.
  • the cam portion 51 is rotated clockwise around the rotation shaft 24 from the initial state shown in FIG.
  • a tool 92 such as a normal flathead screwdriver
  • the operation unit 5 in the initial state.
  • the tip of the tool 92 contacts the upper surface of the first projecting portion 54 of the cam portion 51 .
  • a contact portion between the tool 92 and the operating portion 5 is located on the right side of the rotating shaft 24 .
  • FIG. 12 is a diagram showing a state in which the cam portion 51 is rotated clockwise by about 10° from the initial state (see FIG. 11).
  • the state shown in FIG. 12 is a state in which the operation unit 5 is in the middle of rotation, and is not a connected state or a non-connected state, which will be described later.
  • FIGS. 11 and 12 by rotating the cam portion 51 clockwise, the shortest distance between the contact portion between the cam portion 51 and the movable portion 43 of the elastic member 4 and the center of the rotating shaft 24 is increases.
  • the elastic member 4 bends and deforms. Specifically, the movable portion 43 of the elastic member 4 is pushed downward and separated downward from the terminal portion 31 .
  • a portion of the operation portion 5 on which the restoring force of the elastic member 4 acts is referred to as a "first portion 513".
  • the first portion 513 moves on the cam portion 51 as the cam portion 51 rotates.
  • the cam portion 51 is pushed upward by the restoring force, and the lower portion of first projecting portion 54 is pressed against the lower end portion of rotating shaft 24 .
  • a reaction force against the restoring force of the elastic member 4 is generated in the lower portion of the first projecting portion 54 (more specifically, the lower end portion of the inner peripheral surface of the first through hole 511 that is part of the bearing 516).
  • the portion of the operating portion 5 that is pressed against the rotating shaft 24 by the restoring force of the elastic member 4 and generates a reaction force (that is, part of the bearing 516) is referred to as a "third portion 515.” .
  • the vector of the restoring force of the elastic member 4 acting on the first portion 513 of the operating portion 5 (hereinafter also referred to as "restoring force vector") is indicated by a bold arrow with reference numeral 81.
  • a second reference line 83 which is an imaginary straight line connecting the first portion 513 and the third portion 515, is indicated by a chain double-dashed line. Note that the reaction force described above acts from the third portion 515 along the second reference line 83 . In other words, the reaction force vector extends from the third portion 515 onto the second reference line 83 .
  • the third portion 515 is a portion of the bearing 516 of the operation portion 5 as described above, and more specifically, the portion of the bearing 516 that is in contact with the lower end portion of the rotating shaft 24 . As with the first portion 513 , the third portion 515 also moves on the bearing 516 as the cam portion 51 rotates.
  • the restoring force vector 81 does not overlap the second reference line 83, and is tilted to the right of the second reference line 83 and is directed upward. Therefore, the restoring force of the elastic member 4 acts on the cam portion 51 with a rotational moment in the counterclockwise direction. That is, in the state shown in FIG. 12, unless the operator continues to apply force to push down the cam portion 51 with the tool 92, the elastic member 4 and the operation portion 5 return to the initial state shown in FIG.
  • the operator does not keep the operation unit 5 stationary in the state shown in FIG. 12, but further rotates it to the state shown in FIG. 13 (hereinafter also referred to as "unconnected state").
  • the first portion 513 approaches the lower end of the cam lower convex portion 52, and the distance between the first portion 513 and the rotating shaft 24 increases. increase further.
  • the movable portion 43 of the elastic member 4 is further pushed downward, and is largely separated downward from the terminal portion 31 .
  • an insertion path for the electric wire extending from the insertion hole 21 to the inside of the case 2 is opened.
  • the angle formed by the restoring force vector 81 and the second reference line 83 becomes smaller as the operation unit 5 rotates clockwise, and the restoring force vector 81 approaches the second reference line 83 .
  • the counterclockwise rotational moment acting on the cam portion 51 due to the restoring force of the elastic member 4 is reduced.
  • second portion 514 the portion of the inner peripheral surface of the second through hole 512 that contacts the support portion 25.
  • first portion 513, the second portion 514, and the third portion 515 are different portions.
  • the reaction force in the unconnected state acts from the second portion 514 along the first reference line 82 which is an imaginary straight line connecting the second portion 514 and the first portion 513 .
  • the reaction force vector extends from the second portion 514 onto the first reference line 82 .
  • the first reference line 82 is longer than the second reference line 83 (see FIG. 12).
  • the inner peripheral surface of the first through hole 511 may be in contact with the rotating shaft 24, but the restoring force of the elastic member 4 via the cam portion 51 is applied to the support portion 25 as described above. , and does not substantially join the rotating shaft 24 .
  • the lower end of the cam lower convex portion 52 of the cam portion 51 is the first portion 513 that contacts the movable portion 43 of the elastic member 4 .
  • a restoring force vector 81 from the first portion 513 substantially overlaps the first reference line 82 , and the restoring force of the elastic member 4 and the reaction force generated in the operating portion 5 against the restoring force are balanced. Therefore, neither the clockwise rotational moment nor the counterclockwise rotational moment acts on the cam portion 51 . Therefore, even if the operator releases the operation part 5 (that is, even if the operator does not apply force to the operation part 5), the position of the operation part 5 in the circumferential direction (that is, the rotational position) does not change.
  • the state of the elastic member 4 is also maintained in a non-connected state (that is, temporarily fixed).
  • the movable portion 43 of the elastic member 4 extends substantially tangentially to the cam portion 51 at the first portion 513 .
  • the unconnected state shown in FIG. 13 is a temporarily fixed state in which the elastic member 4 is temporarily fixed in a bent state.
  • the locking projection 517 of the second through hole 512 engages with the locking projection 251 of the support portion 25 .
  • the movement of the cam portion 51 is restricted so that the cam portion 51 does not rotate clockwise any more.
  • the right end portion of the first projecting portion 54 of the cam portion 51 contacts the case 2 . This also restricts the movement of the cam portion 51 so that the cam portion 51 does not rotate clockwise any more.
  • the second projecting portion 55 of the cam portion 51 contacts the upper portion of the releasing portion 32 of the terminal fitting 3 from the right side. Further, a cam upper convex portion 53 that is a part of the operation portion 5 protrudes rightward from the right side surface of the case 2 through the slit 29 (see FIG. 3).
  • the cam upper protrusion 53 protruding from the case 2 can be visually recognized by the operator. Therefore, the operator can easily determine whether or not the connected device 1 is in the disconnected state. In the initial state described above, the cam upper protrusion 53 does not protrude from the case 2 and is located inside the case 2 .
  • FIG. 14 is a diagram conceptually showing the relationship between the amount of displacement of the operating portion 5 from the initial state and the rotational moment acting on the operating portion 5 due to the restoring force of the elastic member 4.
  • the horizontal axis in FIG. 14 represents the amount of displacement (that is, the rotation angle) of the operation unit 5 from the initial state around the rotation shaft 24, and the rotation angle in the clockwise direction in FIG. 11 is positive.
  • the vertical axis in FIG. 14 indicates the above-described rotational moment, and the moment in the counterclockwise direction in FIG. 11 is positive.
  • a point denoted by reference numeral 85 in FIG. 14 is an unconnected state in which the rotational moment is approximately zero. Note that the change in the rotational moment actually acting on the operating portion 5 does not necessarily have to be the same as the change in the rotational moment indicated by the straight line in FIG.
  • connection device 1 When the connection device 1 is brought into a disconnected state, the operator pulls out the tool 92 (see FIG. 13) from the operation hole 27 and inserts the electric wire 91 into the insertion hole 21, as shown in FIG.
  • the electric wire 91 is inserted into the case 2 from the insertion hole 21 along a predetermined insertion direction, and positioned between the terminal portion 31 and the unconnected elastic member 4 .
  • the direction in which the electric wire 91 is inserted into the case 2 is an oblique direction that is inclined with respect to the up-down direction and the left-right direction. As a result, it is possible to prevent the electric wire 91 from protruding in the vertical direction from the connection device 1 and to easily insert the electric wire 91 into the insertion hole 21 while visually checking the insertion hole 21 .
  • the angle between the insertion direction and the vertical direction can be appropriately optimized according to the location where the connection device 1 is assumed to be used, the position of the operator, the line of sight, and the like.
  • the electric wire 91 may be, for example, a single wire or a relatively thick stranded wire.
  • the electric wire 91 may be an electric wire in which a rod-shaped crimp terminal or the like is provided at the tip of a relatively thin stranded wire.
  • the rod-shaped crimp terminal may be a crimp terminal with an insulation coating provided with an insulation sleeve or the like at the base of the rod-shaped conductive portion, or may be a bare crimp terminal without an insulation sleeve or the like.
  • the diameter of the tip of the electric wire 91 may be changed variously according to the current capacity of the connection device 1 to which the electric wire 91 is connected.
  • the diameter of the portion other than the tip portion of the electric wire 91 may be changed variously. As will be described later, when the electric wire 91 is used to press the releasing portion 32, the diameter of the electric wire 91 is desirably equal to or greater than a diameter capable of securing the load for the pressing.
  • the tip of the electric wire 91 contacts the release portion 32 of the terminal fitting 3 inside the case 2 .
  • the tip of the wire 91 directly contacts the right side surface of the lower portion of the releasing portion 32 . That is, the right side surface of the lower portion of the releasing portion 32 is a receiving surface for receiving the electric wire 91 .
  • the receiving surface is positioned deeper than the unconnected elastic member 4 in the insertion direction of the electric wire 91 .
  • the lower portion of the release portion 32 is pressed substantially leftward, and the release portion 32 slightly rotates clockwise around the connection portion with the release connection portion 34 (see FIGS. 6 to 8).
  • the upper portion of the release portion 32 contacting the second projecting portion 55 of the cam portion 51 is slightly displaced to the right, and the second projecting portion 55 is pushed rightward by the upper portion of the releasing portion 32 .
  • the upper portion of the releasing portion 32 is slightly separated from the second projecting portion 55 before the electric wire 91 is pressed, and is displaced rightward by the pressing of the electric wire 91 to come into contact with the second projecting portion 55 . good too.
  • the second reference line 83 is inclined to the left side of the first reference line 82, and the deviation between the second reference line 83 and the restoring force vector 81 is the deviation between the first reference line 82 and the restoring force vector 81. be larger than Therefore, the counterclockwise rotational moment acting on the cam portion 51 also increases.
  • the second reference line 83 does not necessarily have to be inclined to the left side of the first reference line 82, nor does it need to be deviated from the first reference line 82 and the restoring force vector 81.
  • the displacement of the cam portion 51 with respect to the rotating shaft 24 is rotation about the rotating shaft 24 and lateral movement (that is, sliding) with respect to the rotating shaft 24, but these displacements are parallel. It may be performed sequentially or sequentially. Alternatively, the displacement of the cam portion 51 with respect to the rotating shaft 24 may be only one of rotation about the rotating shaft 24 and lateral movement with respect to the rotating shaft 24 .
  • the cam portion 51 is further rotated in the counterclockwise direction, the elastic member 4 is further restored, and the movable portion 43 is displaced upward. Then, as shown in FIG. 16, the elastic member 4 shifts to a connected state in which the wire 91 is sandwiched between the terminal portion 31 and the wire 91 and the terminal portion 31 are electrically and mechanically connected. . In other words, after the wire 91 is inserted into the connection device 1, the wire is connected automatically (that is, without the operator using a tool other than the wire 91 or operating the operation unit 5 with his or her fingers).
  • the operator may recognize the transition to the connected state from the vibration or sound generated when the electric wire 91 is pressed against the terminal portion 31 by the movable portion 43 of the elastic member 4 .
  • the vibration or sound is generated, for example, when one member among the elastic member 4, the electric wire 91, the terminal portion 31, the operation portion 5 and the case 2 collides with another member.
  • the connection device 1 may adopt various structures for promoting the generation of the vibration, sound, or the like, or for amplifying the vibration, the sound, or the like.
  • the cam upper convex portion 53 of the cam portion 51 does not protrude from the case 2 and is positioned inside the case 2 .
  • the cam upper convex portion 53 (see FIG. 13), which protrudes rightward from the case 2 in the unconnected state, returns to the inside of the case 2 and disappears. State transitions can be recognized. That is, the cam upper convex portion 53 is a visible identification portion (indicator) that indicates the position of the operation portion 5 and indicates whether or not the connected device 1 is in the disconnected state.
  • connection device 1 when the connected device 1 is shifted from the unconnected state to the connected state, it is not always necessary to rotate the cam portion 51 counterclockwise by pressing the lower portion of the release portion 32 with the electric wire 91 .
  • the cam portion 51 is rotated counterclockwise by moving the cam upper projection 53 projecting rightward from the case 2 upward with a fingertip of the operator. You may let In this manner, the connection device 1 allows manual connection of the electric wire 91 .
  • the cam portion 51 When removing the electric wire 91 from the connection device 1 in the connected state shown in FIG. 16, the cam portion 51 is rotated clockwise from the position shown in FIG. As a result, the movable portion 43 of the elastic member 4 is pushed down and separated downward from the wire 91 , and the wire 91 is released from the clamping of the wire 91 by the elastic member 4 and the terminal portion 31 . A worker can easily remove the wire 91 from the connection device 1 by pulling the wire 91 out of the insertion hole 21 . Thereafter, when the tool 92 is removed from the operation hole 27, the cam portion 51 rotates counterclockwise due to the restoring force of the elastic member 4 and returns to the initial state shown in FIG.
  • connection device 1 the operation hole 27 into which the tool 92 is inserted and the insertion hole 21 into which the electric wire 91 is inserted are provided on different side surfaces of the case 2. is different. Therefore, interference between the tool 92 and the electric wire 91 can be prevented, and the removal of the electric wire 91 from the connection device 1 can be facilitated.
  • the connection device 1 to which the electric wire 91 is connected includes the case 2 , the terminal portion 31 , the elastic member 4 and the operation portion 5 .
  • a conductive terminal portion 31 is fixed to the case 2 .
  • the elastic member 4 is attached to the case 2 and presses the electric wire 91 against the terminal portion 31 by a restoring force to sandwich it.
  • the operating portion 5 applies a force to the elastic member 4 to bend the elastic member 4 from the initial state to the non-connected state and maintain the non-connected state.
  • the operating portion 5 includes a first portion 513 , a second portion 514 and a third portion 515 .
  • the restoring force of the elastic member 4 acts on the first portion 513 .
  • a reaction force against the restoring force is generated in the second portion 514 in the unconnected state.
  • the third portion 515 is a portion different from the first portion 513 and the second portion 514 .
  • the vector of the restoring force be a restoring force vector 81 .
  • a straight line connecting the first portion 513 and the second portion 514 is defined as a first reference line 82 .
  • a straight line connecting the first portion 513 and the third portion 515 is defined as a second reference line 83 .
  • the second reference line 83 is generated, and the elastic member 4 is restored from the non-connected state by the restoring force, and the wire 91 is sandwiched between the wire 91 and the terminal portion 31 . move to state.
  • connection device 1 there are a portion (that is, the second portion 514) in which the reaction force is generated in the unconnected state and a portion (that is, the third portion 515) in which the reaction force is generated when the position of the operating portion 5 is changed. different.
  • This reduces the contact area between the second part 514 and the case 2 in the disconnected state, reduces the frictional resistance between the operation unit 5 and the case 2, and reduces the force required to cancel the disconnected state. can do.
  • the contact area between the third portion 515 and the case 2 can be increased when the position of the operating portion 5 is changed, so that the operating portion 5 can be stably supported when the position is changed. That is, in the connection device 1, it is possible to achieve both a reduction in the force required to release the unconnected state and stable support of the operation unit 5 when the position is changed.
  • the restoring force vector 81 should roughly overlap the first reference line 82 in the unconnected state, and does not need to match exactly.
  • the restoring force vector 81 shown in FIG. 13 is slightly inclined to the right side of the first reference line 82 (that is, the rotational moment acting on the cam portion 51 is slightly larger than the point 85 shown in FIG. 14). 86), it is sufficient that the non-connected state is maintained by the frictional force or the like generated between the cam portion 51 and the elastic member 4.
  • FIG. Even in this case, as described above, the connection device 1 capable of reducing the force required to release the unconnected state and stably supporting the operation unit 5 when the position is changed is realized. can do.
  • the operating portion 5 preferably has the cam portion 51 that rotates around the rotating shaft 24 provided on the case 2 .
  • the cam portion 51 includes a bearing 516 having an inner diameter larger than the outer shape of the rotating shaft 24 .
  • the rotating shaft 24 is inserted into the bearing 516 .
  • the cam portion 51 rotates around the rotating shaft 24, thereby increasing the distance between the first portion 513 and the rotating shaft 24 and bending the elastic member 4. .
  • the restoring force of the elastic member 4 presses the second portion 514 against the support portion 25 provided on the case 2 , and the restoring force vector 81 substantially overlaps the first reference line 82 .
  • the rotational position of 5 is maintained, and the state of the elastic member 4 is maintained in the unconnected state. Further, when connecting the electric wire 91 , the cam portion 51 is displaced with respect to the support portion 25 to release the pressure of the second portion 514 against the support portion 25 . As a result, the third portion 515 which is a part of the bearing 516 is pressed against the rotating shaft 24 , and the portion where the reaction force is generated in the operating portion 5 shifts from the second portion 514 to the third portion 515 .
  • connection device 1 capable of reducing the force required to release the unconnected state and stably supporting the operation unit 5 when the position is changed.
  • increasing the contact area between the third portion 515 and the case 2 when changing the position of the operating portion 5 means increasing the diameter of the rotating shaft 24 . Deformation and breakage of 24 can be suitably suppressed.
  • the connection device 1 when connecting the electric wire 91 , the connection device 1 is pressed by the inserted electric wire 91 and displaced, thereby contacting the operation portion 5 and changing the position of the operation portion 5 .
  • a portion 32 is further provided.
  • the release portion 32 is a member that is connected to the terminal portion 31 . Thereby, the number of parts of the connection device 1 can be reduced.
  • the release portion 32 has a receiving surface (in the above example, the lower right side surface of the release portion 32) that comes into direct contact with the tip of the electric wire 91. As shown in FIG. Thereby, the force for pushing the wire 91 can be efficiently transmitted to the operation portion 5 .
  • a part of the operating portion 5 protrude from the case 2 in the unconnected state.
  • the operator can directly touch the operation unit 5 with a fingertip or the like without using the electric wire 91, a tool, or the like. Therefore, the operator can directly apply a force to the operating portion 5 to displace the operating portion 5 and shift from the unconnected state to the connected state. In other words, manual connection of the electric wire 91 by the operator can be facilitated.
  • the connection of the wire 91 (that is, the transition from the unconnected state to the connected state) can be easily performed. It can be carried out.
  • the connected device 1 is provided with a visible identification portion (in the above example, the cam upper convex portion 53) that indicates the position of the operation portion 5. Accordingly, a worker or the like who handles the connection device 1 can easily recognize the state of the connection device 1 (that is, whether it is in the disconnected state or not). Further, when the identifying portion is a part of the operating portion 5 that protrudes from the case 2 in the unconnected state (in the above example, the cam upper convex portion 53), the portion of the operating portion 5 is used for state identification. Since it is used both as a structure and a structure for manual connection, the structure of the connection device 1 can be simplified.
  • a visible identification portion in the above example, the cam upper convex portion 53
  • the elastic member 4 is preferably a leaf spring. Thereby, the structure of the connection device 1 can be further simplified.
  • the restoring force vector 81 substantially overlaps with the first reference line 82 in the unconnected state (that is, when the elastic member 4 rotates the cam portion 51). 17, the restoring force vector 81 is slightly tilted to the left with respect to the first reference line 82, as shown in FIG. , the position of the operation unit 5 may be maintained.
  • the locking projection 517 of the second through hole 512 engages with the locking projection 251 of the support portion 25 .
  • the movement of the cam portion 51 is restricted so that the cam portion 51 does not rotate clockwise any more.
  • the right end portion of the first projecting portion 54 of the cam portion 51 contacts the case 2 . This also restricts the movement of the cam portion 51 so that the cam portion 51 does not rotate clockwise any more.
  • the electric wire 91 (see FIG. 15) inserted into the insertion hole 21 moves the cam portion 51 through the release portion 32 in substantially the same manner as described above.
  • a counterclockwise force is applied.
  • the restoring force vector 81 shifts from the left side of the first reference line 82 to the right side as shown in FIG. 15, and the cam portion 51 rotates counterclockwise.
  • the restoring force vector 81 is slightly inclined to one side with respect to the first reference line 82 in the unconnected state. , there is a transition from the one side of the first reference line 82 to the other side. Thereby, the non-connected state can be maintained more stably.
  • connection device 1 Various modifications are possible in the connection device 1 described above.
  • the elastic member 4 is not limited to a leaf spring, and may have another structure (for example, a coiled spring).
  • the cam upper convex portion 53 of the operation portion 5 has the function of the identification portion, but other portions of the operation portion 5 or portions other than the operation portion 5 It may be a visible identification portion that indicates the position. Alternatively, the identification section may not necessarily be provided.
  • a part of the operation unit 5 does not necessarily need to protrude from the case 2 in the disconnected state.
  • the entire operating section 5 may be positioned within the case 2 , or a portion of the operating section 5 may always protrude from the case 2 .
  • the release portion 32 does not necessarily have to be a member connected to the terminal portion 31, and may be a separate member from the terminal portion 31.
  • the shape and structure of the cam section 51 are not limited to the above examples, and may be changed as appropriate. Further, the operation unit 5 does not necessarily have to include the cam portion 51 , and the initial state, the unconnected state, and the connected state of the connected device 1 may be realized by a structure other than the cam portion 51 .
  • connection device 1 may be used to connect wires in various devices.
  • the connection device 1 may be used as part of various electronic devices. Examples of electronic devices including the connection device 1 include relay sockets, relay modules, operation switches, control units, RFID (radio frequency identification) readers, switching power supplies, programmable controllers, low-voltage circuit breakers, electromagnetic switches, circuit protectors, An electromagnetic contactor, an electromagnetic relay, an inverter device, etc. are mentioned.

Landscapes

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Abstract

接続機器(1)では、弾性部材(4)が非結線状態であるとき、復元力ベクトル(81)が第1基準線(82)と略重なって復元力と反力とが釣り合うことにより、操作部(5)の位置が維持されて弾性部材(4)の状態が非結線状態にて維持される。また、端子部(31)と非結線状態の弾性部材(4)との間に電線が挿入された状態で、操作部(5)の位置が変更されると、操作部(5)おいて反力が生じる部位が第2部位(514)から第3部位へと移行することにより第2基準線が生成され、上記復元力により弾性部材(4)が非結線状態から復元し、電線を端子部(31)との間に挟持する結線状態へと移行する。これにより、非結線状態を解除するために必要な力を低減することができる。

Description

接続機器および電子機器
 本発明は、電線が接続される接続機器、および、当該接続機器を備える電子機器に関する。
[関連出願の参照]
 本願は、2021年11月29日に出願された日本国特許出願JP2021-192626からの優先権の利益を主張し、当該出願の全ての開示は、本願に組み込まれる。
 従来、制御盤等において電線が接続される接続機器として、いわゆるプッシュイン式の接続機器が利用されている。当該接続機器では、ケースの挿入穴に電線を差し込み、ケース内に設けられた板バネにより当該電線を導通端子に押し付けて電気的に接続する。
 例えば、特許第4202125号公報(文献1)の電線接続機器では、ハウジングに対して進退可能な棒状操作ボタンが設けられる。当該電線接続機器では、棒状操作ボタンをハウジングに向けて押し込むことにより、ハウジング内の板バネが弾性変形して導通金具から離間する。棒状操作ボタンの先端は板バネと係合して板バネの形状を維持する。これにより、板バネが導通金具から離間したオープン状態が維持される。そして、オープン状態の電線接続機器に電線を挿入した後、棒状操作ボタンをハウジングから引き出すことにより、板バネが弾性復帰して当該電線を導通金具との間で挟持する。
 当該電線接続機器では、電線を接続する際に、オープン状態の電線接続機器に電線を挿入した状態を維持しつつ、棒状操作ボタンをハウジングから引き出す必要がある。このため、電線の接続動作が繁雑になり、接続作業に要する時間を短縮することが難しい。また、作業者は、一方の手で電線を保持し、他方の手で棒状操作ボタンを操作する必要があるため、片手で接続作業を行うことが難しい。
 一方、特許第6675004号公報(文献2)の接続機器では、操作部をケースの内部へと押し込むことにより、操作部に接触する板バネを非結線状態まで撓ませ、この状態で操作部をケースの段差部に係止することにより、板バネの状態が非結線状態にて維持される。また、当該接続機器では、ケースに挿入された電線により状態解除部を押して回転させることにより、状態解除部が上記操作部をケースの段差部から押し出す。これにより、操作部のケースに対する係止が解除され、板バネが復元して電線を端子部との間で挟持する。その結果、電線の接続作業が容易とされる。
 ところで、文献2の接続機器では、ケースに対する操作部の係止の意図しない解除を防止するためには、操作部が係止される段差部をある程度大きくする必要がある。しかしながら、段差部が大きくなると、ケースに対する操作部の係止解除(すなわち、非結線状態の解除)に必要な力が大きくなり、接続機器の操作性が低下するおそれがある。
 本発明は、電線が接続される接続機器に向けられており、非結線状態を解除するために必要な力を低減することを目的としている。
 本発明の好ましい一の形態に係る接続機器は、ケースと、前記ケースに固定された導電性の端子部と、前記ケースに取り付けられ、復元力により電線を前記端子部に押し付けて挟持する弾性部材と、前記弾性部材に力を付与して初期状態から非結線状態へと撓ませて前記非結線状態にて維持する操作部とを備える。前記操作部は、前記弾性部材の前記復元力が作用する第1部位と、前記非結線状態において前記復元力に対する反力が生じる第2部位と、前記第1部位および前記第2部位とは異なる第3部位とを備える。前記復元力のベクトルを復元力ベクトルとする。前記第1部位と前記第2部位とを結ぶ直線を第1基準線とする。前記第1部位と前記第3部位とを結ぶ直線を第2基準線とする。前記弾性部材が前記非結線状態であるとき、前記復元力ベクトルが前記第1基準線と略重なって前記復元力と前記反力とが釣り合うことにより、前記操作部の位置が維持されて前記弾性部材の状態が前記非結線状態にて維持される。前記端子部と前記非結線状態の前記弾性部材との間に前記電線が挿入された状態で、前記操作部の位置が変更されると、前記操作部において前記反力が生じる部位が前記第2部位から前記第3部位へと移行する。これにより、前記第2基準線が生成され、前記復元力により前記弾性部材が前記非結線状態から復元し、前記電線を前記端子部との間に挟持する結線状態へと移行する。これにより、非結線状態を解除するために必要な力を低減することができる。
 好ましくは、前記操作部は、前記ケースに設けられた回転軸の周りを回転するカム部を備える。前記カム部は、前記回転軸が挿入されるとともに前記回転軸の外径よりも内径が大きい軸受けを備える。前記弾性部材の前記非結線状態への移行時には、前記カム部が前記回転軸の周りを回転することにより、前記第1部位と前記回転軸との間の距離が増大して前記弾性部材が撓み、前記弾性部材の前記復元力により、前記第2部位が前記ケースに設けられた支持部に対して押圧される。そして、前記復元力ベクトルが前記第1基準線と略重なることにより、前記操作部の回転位置が維持されて前記弾性部材の状態が前記非結線状態にて維持される。前記電線を結線する際には、前記カム部を前記支持部に対して変位させ、前記第2部位の前記支持部に対する押圧を解除する。これにより、前記軸受けの一部である前記第3部位が前記回転軸に対して押圧され、前記操作部において前記反力が生じる部位が前記第2部位から前記第3部位へと移行する。
 好ましくは、前記復元力ベクトルは、前記非結線状態において前記第1基準線に対して一方側に僅かに傾いており、前記非結線状態から前記結線状態への移行の際に、前記第1基準線の前記一方側から他方側へと移行する。
 好ましくは、前記電線を結線する際に、挿入された前記電線から前記操作部に力が伝達されることにより、前記操作部の位置が変更され、前記操作部において前記反力が生じる部位が前記第2部位から前記第3部位へと移行する。
 好ましくは、前記接続機器は、前記電線を結線する際に、挿入された前記電線により押圧されて変位することにより前記操作部に接触して前記操作部の位置を変更する解除部をさらに備える。前記解除部は、前記端子部と一繋がりの部材である。
 好ましくは、前記非結線状態において、前記操作部の一部は前記ケースから突出している。
 好ましくは、前記操作部の位置を示す視認可能な識別部が設けられる。
 好ましくは、前記弾性部材が板バネである。
 本発明は、電子機器にも向けられている。本発明の好ましい一の形態に係る電子機器は、上述の接続機器を備える。
 上述の目的および他の目的、特徴、態様および利点は、添付した図面を参照して以下に行うこの発明の詳細な説明により明らかにされる。
一の実施の形態に係る接続機器の正面図である。 接続機器の平面図である。 接続機器の右側面図である。 接続機器の縦断面図である。 ケースの縦断面図である。 端子金具の正面図である。 端子金具の斜視図である。 端子金具の斜視図である。 弾性部材の正面図である。 操作部の正面図である。 接続機器の縦断面図である。 接続機器の縦断面図である。 接続機器の縦断面図である。 操作部の変位量と回転モーメントとの関係を示す図である。 接続機器の縦断面図である。 接続機器の縦断面図である。 接続機器の縦断面図である。 操作部の変位量と回転モーメントとの関係を示す図である。
 図1は、本発明の一の実施の形態に係る接続機器1の正面図である。図1では、接続機器1の手前側の蓋部の図示を省略し、接続機器1の内部構造を示している。図2は、接続機器1の平面図であり、図3は、接続機器1の右側面図である。図4は、図2中のIV-IVの位置で接続機器1を切断した縦断面図である。図4では、断面よりも奥側の構成についても併せて図示している。後述する他の縦断面図においても同様である。接続機器1は、電線が接続されるプッシュイン式の接続機器である。図1ないし図4では、電線が接続機器1に挿入されていない状態を示す。接続機器1は、例えば、制御盤の端子台等に利用される。
 以下の説明では、図1中の上下方向および左右方向を、単に「上下方向」および「左右方向」とも呼ぶ。また、図1において紙面に垂直な方向を「厚さ方向」とも呼ぶ。図4は、接続機器1の厚さ方向の中央よりも手前側における断面を示す。当該上下方向、左右方向および厚さ方向は、接続機器1が使用される際の取付方向とは必ずしも一致する必要はない。また、当該上下方向は、重力方向とも必ずしも一致する必要はない。
 接続機器1は、ケース2と、端子金具3と、弾性部材4と、操作部5とを備える。図5は、ケース2の縦断面図である。図6は、端子金具3の正面図であり、図7および図8は、端子金具3の斜視図である。図9は、弾性部材4の正面図である。図10は、操作部5の正面図である。
 ケース2は、厚さ方向の手前側に向かって開口する略直方体状の箱状部材である。ケース2は、端子金具3、弾性部材4および操作部5を内部に収容する。ケース2は、例えば、樹脂製の部材である。ケース2には、電線が挿入可能な挿入穴21が設けられる。また、ケース2には、操作部5を操作するための操作穴27、および、通電テスト用のテスト穴28が設けられる。本実施の形態では、操作穴27は、ケース2の上面に配置される。また、挿入穴21およびテスト穴28は、ケース2の右側面に配置される。テスト穴28は、挿入穴21から離間して挿入穴21の下側に配置される。ケース2の右側面には、上下方向に延びるスリット29も設けられる。スリット29は、挿入穴21から離間して挿入穴21の上側に配置される。
 端子金具3は、ケース2に固定された導電性の部材であり、例えば、金属板を加工することにより形成される。端子金具3は、端子部31と、解除部32と、外部端子33と、解除接続部34と、金具本体35と、を備える。金具本体35は、厚さ方向に略垂直に広がる略平板状の部位であり、正面視における形状は略矩形である。金具本体35は、端子部31、解除部32、外部端子33および解除接続部34を接続して一繋がりの部材とする接続部である。
 端子部31は、金具本体35の上端部に沿って伸びる略平板状の部位であり、当該上端部から厚さ方向の奥側に向かって突出する。本実施の形態では、端子部31は、右方に向かうに従って少し上方に向かうように傾斜している。後述するように、電線は、端子部31と弾性部材4との間に挟持される。
 解除部32は、金具本体35の左側にて略上下方向に延びるとともに、両主面を左右方向に向けて配置される略平板状の部位である。解除部32の上下方向の中央部は、上下方向に略平行に延びる。解除部32の中央部よりも上側の部位および下側の部位(すなわち、解除部32の上部および下部)は、当該中央部から少し右側に折れ曲がっている。解除部32の上部は、上方に向かうに従って右方に向かう傾斜部である。解除部32の下部は、下方に向かうに従って右方に向かう傾斜部である。
 解除部32は、金具本体35の正面視における左上の角部に、解除接続部34を介して接続される。解除接続部34は、金具本体35の当該角部から上方へと延び、さらに左方へと延びる帯状または棒状の部位である。解除接続部34は、解除部32の上下方向の略中央にて解除部32に接続される。解除接続部34のうち解除部32と接続される部位は細いため、比較的小さい力で容易に変形する。例えば、解除部32の下部に左向きの力が加えられると、解除部32は、解除接続部34との接続部位を略中心として時計回り方向に少し回転し、解除部32の上部が右方へと変位する。
 外部端子33は、金具本体35の下端部から下方に突出する略帯状または略棒状の部位である。本実施の形態では、2本の外部端子33が、金具本体35の下端部から下方へと延びる。2本の外部端子33は、例えば、ハンダ付け等により制御盤の基板に固定されて電気的に接続される。これにより、接続機器1が当該基板に実装される。あるいは、外部端子33は、配線と直接的にハンダ付け等されることにより、当該配線と電気的に接続されてもよい。
 弾性部材4は、ケース2に取り付けられた弾性変形可能な部材である。本実施の形態では、弾性部材4は、略帯状の板バネである。弾性部材4は、導電材料により形成されてもよく、樹脂等の絶縁材料により形成されてもよい。本実施の形態では、弾性部材4は、導電性の金属により形成される。弾性部材4は、例えば、長手方向の中央部にて略L字状、略V字状または略U字状に折り曲げられた形状を有する。以下の説明では、弾性部材4の当該折り曲げられている部位を、「屈曲部41」と呼ぶ。また、弾性部材4において屈曲部41から左方へと延びる2つの部位のうち、下側に位置する部位を「固定部42」と呼び、固定部42よりも上側に位置する部位を「可動部43」と呼ぶ。
 ケース2には、厚さ方向に延びる略円柱状の弾性部材支持部22が設けられており、弾性部材支持部22の周囲がケース2の他の部位により周方向において部分的に囲まれることにより、溝部が形成されている。当該溝部には弾性部材4の屈曲部41が挿入されており、これにより、弾性部材4がケース2に取り付けられる。固定部42の下面はケース2に接触しているため、固定部42の下方に対する移動は制限されている。したがって、固定部42はケース2に実質的に固定されている。
 可動部43は、弾性部材支持部22の上側において、屈曲部41から左斜め上に向かって延びる。可動部43の先端部(すなわち、図4中の左端部)は、端子部31の左右方向の略中央部に下側から接触している。また、可動部43は、操作部5に左側かつ下側から接触している。図4に示す状態では、可動部43は操作部5に面接触している。可動部43は、後述するように、操作部5によって下方へと押されることにより、弾性部材支持部22を支点として弾性変形して下向きに撓み、端子部31から下方へと離間する。また、可動部43に対する下向きの押圧力がなくなると、可動部43は復元力により元の状態に戻る(すなわち、弾性復帰する)。
 図4に示す状態では、上述のように、弾性部材4の可動部43の先端部が、端子部31に下側から接触している。これにより、挿入穴21の内側(すなわち、左側)において、後述する電線の挿入経路が、弾性部材4の可動部43により閉鎖されている。図1ないし図4に示す状態は、接続機器1が使用される前の状態であり、以下の説明では、当該状態を「初期状態」とも呼ぶ。
 初期状態(すなわち、挿入穴閉鎖状態)の弾性部材4は、固定部42と可動部43とが近づく向きに少し撓んでいる。これにより、弾性部材4がケース2から脱落することを防止することができる。また、弾性部材4および端子部31により電線を挟持する際に、当該電線が比較的細い場合であっても、十分な挟持力(すなわち、グリップ力)を発揮させることができる。
 上述のテスト穴28は、弾性部材4の屈曲部41に対向する位置に位置する。作業者は、初期状態の接続機器1のテスト穴28に測定装置のプローブ等を挿入して弾性部材4に接触させることにより、導電性の弾性部材4を介してプローブと端子部31とを電気的に接続することができる。そして、当該測定装置により、接続機器1の電気的性能を測定することができる。
 操作部5は、カム部51を備える。カム部51は、正面視において略矩形状の板状部材である。カム部51の中央部には、第1貫通孔511と、第2貫通孔512とが設けられる。第2貫通孔512は、図4中において第1貫通孔511の上側に位置する。第1貫通孔511および第2貫通孔512はそれぞれ、カム部51を厚さ方向に貫通する。第1貫通孔511の平面視における形状は、図4中における左右方向の径が上下方向の径よりも大きい略楕円または略長円である。第2貫通孔512の平面視における形状は、図4中における左右方向の径が上下方向の径よりも大きい略楕円または略長円である。図4に示す例では、第2貫通孔512の左右方向の幅は、第1貫通孔511の左右方向の幅よりも大きい。第2貫通孔512の下縁部には、上方に向かって突出する係止凸部517が設けられる。
 カム部51の第1貫通孔511には、ケース2に設けられた回転軸24が挿入されている。回転軸24は、厚さ方向に延びる略円柱状の部位である。カム部51は、回転軸24を略中心として、厚さ方向に略垂直な面内において回転可能にケース2により支持される。カム部51は、図4に示す初期状態から回転軸24の周りを図4中における時計回り方向に回転可能である。第1貫通孔511の内周面は、カム部51が回転軸24の周りを回転する際の軸受け516となる。第1貫通孔511の内径は、回転軸24の外径よりも大きい。図4に示す初期状態では、回転軸24は、第1貫通孔511内において左側に偏った位置に位置している。
 カム部51の第2貫通孔512には、ケース2に設けられた支持部25が挿入されている。支持部25は、厚さ方向に延びる略円柱状の部位である。支持部25は、後述する非結線状態においてカム部51を支持する。支持部25の外径は、第2貫通孔512の内径よりも小さい。図4に示す初期状態では、支持部25は、第2貫通孔512内において右側に偏った位置に位置している。支持部25の下端部には、下方に向かって突出する係止凸部251が設けられる。係止凸部251は、後述する非結線状態において、カム部51の第2貫通孔512の係止凸部517と係合することにより、カム部51の変位を制限する。
 カム部51では、第1貫通孔511および第2貫通孔512を囲む部位54(図4中において平行斜線を付す部位)が、その周囲の部位よりも厚さ方向の手前側に突出している。以下の説明では、当該部位54を「第1突出部54」とも呼ぶ。第1突出部54は、第1貫通孔511および第2貫通孔512の周囲を全周に渡って囲む。カム部51では、また、第1突出部54から図4中における下側に離間した位置に、周囲の部位よりも厚さ方向の手前側に突出する第2突出部55が設けられる。第2突出部55の平面視における形状は、略扇形である。
 カム部51は、カム下凸部52と、カム上凸部53とを備える。カム下凸部52は、図4中における第1貫通孔511および第1突出部54の下側に位置する部位である。カム下凸部52の正面視における形状は略逆三角形である。カム下凸部52は、第1貫通孔511および第1突出部54の下部から下方へと延びる。カム下凸部52の手前側の面は、第1突出部54の手前側の面よりも奥側に位置する。カム上凸部53は、図4中におけるカム部51の右上端部において右方に突出する部位である。カム上凸部53の正面視における形状は略三角形である。カム上凸部53の手前側の面は、第1突出部54の手前側の面よりも奥側に位置する。
 図4に示す初期状態では、カム下凸部52の左側の側面が、弾性部材4の可動部43に右側かつ上側から面接触している。また、カム下凸部52の手前側に端子部31が位置し、正面視においてカム下凸部52と端子部31とが重なっている。図4に示す初期状態では、カム部51の第2突出部55は、端子部31の上側に位置し、端子部31の上面に接触している。これにより、カム部51が、初期状態から反時計回り方向に回転することが防止される。
 次に、接続機器1に対する電線の接続の流れについて説明する。まず、図4に示す初期状態から、カム部51が回転軸24の周りを時計回り方向に回転される。カム部51が回転される際には、例えば、図11に示すように、作業者が通常のマイナスドライバー等の工具92の先端部を、ケース2の上面に設けられた操作穴27から挿入し、初期状態の操作部5に接触させる。具体的には、工具92の先端部は、カム部51の第1突出部54の上面に接触する。工具92と操作部5との接触部は、回転軸24よりも右側に位置する。そして、工具92を下方へと押し込むことにより、カム部51が時計回り方向に回転する。カム部51が初期状態から時計回り方向に回転すると、弾性部材4の可動部43が下方へと押し下げられて弾性部材4が撓み、弾性部材4の復元力が、カム部51のうち弾性部材4と接触する部位に作用する。
 図12は、カム部51を初期状態(図11参照)から時計回りに約10°回転させた状態を示す図である。図12に示す状態は、操作部5の回転途上の状態であり、後述する結線状態および非結線状態ではない。図11および図12に示すように、カム部51を時計回りに回転させることにより、カム部51と弾性部材4の可動部43との接触部と、回転軸24の中心との間の最短距離が増大する。当該最短距離が増大し、カム部51から弾性部材4に下向きの力が付与されると、弾性部材4が撓んで変形する。具体的には、弾性部材4の可動部43が下方へと押し下げられ、端子部31から下方へと離間する。
 図12に示す状態では、カム部51のカム下凸部52のうち、下端よりも少し左斜め上の部位が、弾性部材4の可動部43に接触し、当該部位に弾性部材4の復元力が作用する。以下の説明では、操作部5のうち弾性部材4の復元力が作用する部位を「第1部位513」と呼ぶ。第1部位513は、カム部51の回転に伴ってカム部51上において移動する。上述のように、第1部位513と回転軸24の中心との間の最短距離(以下、単に「第1部位513と回転軸24との間の距離」とも呼ぶ。)が増大すると、カム部51は、当該復元力により上方へと押し上げられ、第1突出部54の下部が回転軸24の下端部に対して押圧される。第1突出部54の下部(詳細には、軸受け516の一部である第1貫通孔511の内周面の下端部)には、弾性部材4の復元力に対する反力が生じる。以下の説明では、操作部5のうち、弾性部材4の復元力により回転軸24に対して押圧されて反力が生じる部位(すなわち、軸受け516の一部)を「第3部位515」と呼ぶ。
 図12では、操作部5の第1部位513に作用する弾性部材4の復元力のベクトル(以下、「復元力ベクトル」とも呼ぶ。)を、符号81を付した太線の矢印にて示す。また、第1部位513と第3部位515とを結ぶ仮想的な直線である第2基準線83を、二点鎖線にて示す。なお、上述の反力は、第3部位515から第2基準線83に沿って働く。換言すれば、当該反力のベクトルは、第3部位515から第2基準線83上に延びる。第3部位515は、上述のように操作部5の軸受け516の一部であり、詳細には、軸受け516のうち回転軸24の下端部と接触している部位である。第3部位515も、第1部位513と同様に、カム部51の回転に伴って軸受け516上において移動する。
 図12に示す状態では、復元力ベクトル81は、第2基準線83には重なっておらず、第2基準線83よりも右側に傾いた状態で上方に向かっている。したがって、弾性部材4の復元力により、カム部51に反時計回り方向の回転モーメントが作用している。すなわち、図12に示す状態では、作業者が工具92によりカム部51を押し下げる力を加え続けていないと、弾性部材4および操作部5は、図11に示す初期状態へと戻る。
 実際の操作では、作業者は、操作部5を図12に示す状態で静止させることなく、図13に示す状態(以下、「非結線状態」とも呼ぶ。)までさらに回転させる。図12に示す状態から操作部5をさらに時計回り方向に回転させると、第1部位513は、カム下凸部52の下端へと近づき、第1部位513と回転軸24との間の距離がさらに増大する。これにより、弾性部材4の可動部43がさらに下方へと押し下げられ、端子部31から下方へと大きく離間する。これにより、挿入穴21からケース2の内部へと向かう電線の挿入経路が開放される。また、復元力ベクトル81と第2基準線83との成す角度は、操作部5の時計回り方向への回転に従って小さくなり、復元力ベクトル81が第2基準線83に近づく。これにより、弾性部材4の復元力によりカム部51に作用する反時計回り方向の回転モーメントが減少する。
 操作部5が図11に示す初期状態から図13に示す非結線状態へと回転する際には、カム部51の第1貫通孔511が回転軸24に対して左方へと移動する。換言すれば、回転軸24が、第1貫通孔511内において右方へと相対移動する。すなわち、上述の反力が生じる第3部位515は、第1貫通孔511の内周面(すなわち、軸受け516)上において右方へと移動する。また、カム部51の第2貫通孔512は、支持部25に対して右方へと移動する。換言すれば、支持部25は、第2貫通孔512内において左方へと相対移動する。
 そして、図13に示す非結線状態では、第2貫通孔512の内周面の下部が、支持部25に下方から接触する。一方、第1貫通孔511の内周面(すなわち、軸受け516)は回転軸24から離間する。これにより、カム部51を介した弾性部材4の復元力によって第2貫通孔512の内周面の下部が支持部25に対して押圧される。当該復元力は、回転軸24には加わらず、支持部25により支持される。このため、操作部5において当該復元力に対する反力が生じる部位が、第3部位515(図12参照)から、第2貫通孔512の内周面のうち支持部25と接触する部位(以下、「第2部位514」と呼ぶ。)へと移行する。なお、第1部位513、第2部位514および第3部位515はそれぞれ異なる部位である。
 非結線状態における当該反力は、第2部位514から、第2部位514と第1部位513とを結ぶ仮想的な直線である第1基準線82に沿って働く。換言すれば、当該反力のベクトルは、第2部位514から第1基準線82上に延びる。図13に示す例では、第1基準線82は第2基準線83(図12参照)よりも長い。なお、非結線状態では、第1貫通孔511の内周面は回転軸24に接触していてもよいが、カム部51を介した弾性部材4の復元力は、上述のように支持部25により支持され、回転軸24には実質的に加わらない状態となる。
 図13に示す非結線状態では、カム部51のうちカム下凸部52の下端部が、弾性部材4の可動部43に接触する第1部位513である。第1部位513からの復元力ベクトル81は、第1基準線82に略重なり、弾性部材4の復元力と、操作部5に生じる当該復元力に対する反力とが釣り合う。このため、カム部51には、時計回り方向の回転モーメントも、反時計回り方向の回転モーメントも作用しない。したがって、作業者が操作部5から手を離しても(すなわち、作業者が操作部5に力を加えていない状態であっても)、操作部5の周方向の位置(すなわち、回転位置)は図13に示す非結線状態で維持される。また、弾性部材4の状態も非結線状態で維持(すなわち、仮止め)される。弾性部材4の可動部43は、第1部位513におけるカム部51の略接線方向へと延びている。図13示す非結線状態は、弾性部材4が撓んだ状態で仮止めされた仮止め状態である。
 非結線状態では、第2貫通孔512の係止凸部517は、支持部25の係止凸部251と係合する。これにより、カム部51がこれ以上時計回りに回転しないように、カム部51の動きが制限される。また、カム部51の第1突出部54の右端部は、ケース2に接触する。これによっても、カム部51がこれ以上時計回りに回転しないように、カム部51の動きが制限される。
 非結線状態では、カム部51の第2突出部55が、端子金具3の解除部32の上部に右側から接触する。また、操作部5の一部であるカム上凸部53が、ケース2の右側面からスリット29(図3参照)を介して右方に突出する。ケース2から突出したカム上凸部53は、作業者により視認可能である。したがって、作業者は、接続機器1が非結線状態であるか否かを容易に判別することができる。なお、上述の初期状態では、カム上凸部53はケース2から突出しておらず、ケース2の内部に位置する。
 図14は、操作部5の初期状態からの変位量と、弾性部材4の復元力により操作部5に作用する回転モーメントとの関係を概念的に示す図である。図14中の横軸は、回転軸24の周りにおける操作部5の初期状態からの変位量(すなわち、回転角度)を示し、図11中の時計回り方向への回転角度を正とする。図14中の縦軸は、上述の回転モーメントを、図11中の反時計回り方向へのモーメントを正として示す。図14中において符号85を付す点が、回転モーメントがおよそ0である非結線状態である。なお、実際に操作部5に作用する回転モーメントの変化は、図14中において直線で示す回転モーメントの変化と必ずしも同じである必要はない。
 接続機器1が非結線状態とされると、図15に示すように、作業者により工具92(図13参照)が操作穴27から抜かれ、電線91が挿入穴21に挿入される。電線91は、挿入穴21からケース2内へと所定の挿入方向に沿って挿入され、端子部31と非結線状態の弾性部材4との間に位置する。電線91のケース2に対する挿入方向は、上下方向および左右方向に対して傾斜する斜め方向である。これにより、電線91が接続機器1から上下方向に突出することを抑制することができるとともに、挿入穴21を視認しつつ電線91を容易に挿入穴21に挿入することができる。当該挿入方向と上下方向との成す角度は、接続機器1の使用が想定される場所や作業者の位置、目線等によって適宜最適化が可能である。
 電線91は、例えば単線であってもよく、比較的太いより線であってもよい。また、電線91は、比較的細いより線の先端部に棒状圧着端子等が設けられた電線であってもよい。当該棒状圧着端子は、棒状の導電部の根元に絶縁スリーブ等が設けられた絶縁被覆付圧着端子でもよく、絶縁スリーブ等が設けられていない裸圧着端子であってもよい。電線91の先端部の直径は、電線91が接続される接続機器1の電流容量によって様々に変更されてよい。また、電線91の先端部以外の部位の直径も、様々に変更されてよい。なお、後述するように、電線91により解除部32を押圧する場合、電線91の直径は、当該押圧のための荷重を確保することができる直径以上であることが望ましい。
 電線91の先端は、ケース2内において、端子金具3の解除部32と接触する。図15に示す例では、解除部32の下部の右側面に、電線91の先端が直接的に接触する。すなわち、解除部32の下部の右側面は、電線91を受ける受け面である。当該受け面は、電線91の挿入方向において、非結線状態の弾性部材4よりも奥に位置する。
 作業者は、電線91の先端を解除部32に直接的に接触させた状態で、電線91を挿入方向へと少し押し込む。これにより、解除部32の下部が略左向きに押圧され、解除部32が、解除接続部34(図6ないし図8参照)との接続部位を略中心として時計回り方向に少し回転する。その結果、カム部51の第2突出部55に接触している解除部32の上部が少し右方へと変位し、第2突出部55が解除部32の上部によって右方へと押される。なお、解除部32の上部は、電線91の押圧前は第2突出部55から僅かに離間しており、電線91の押圧により右方へと変位することにより第2突出部55に接触してもよい。
 そして、第2突出部55が解除部32により右方へと押されることにより、カム部51が、図13に示す位置から図15に示す位置へと第2部位514を略中心として反時計回り方向に少し回転する。すなわち、電線91から操作部5に力が伝達されることにより、操作部5の位置(すなわち、回転位置)が変更される。図15に示す状態では、第1貫通孔511に対する回転軸24の相対位置が、図13に示す非結線状態から少し左側に変更される。
 図15に示すように、カム部51が非結線状態から反時計回り方向に少し回転すると、復元力ベクトル81が第1基準線82から右側にずれ、弾性部材4の復元力により、カム部51に反時計回り方向の回転モーメントが作用する(図14の点86に対応)。その結果、カム部51がさらに反時計回りに回転するとともに、弾性部材4が非結線状態から復元する。カム部51の反時計回り方向への回転に伴い、支持部25がカム部51の第2貫通孔512の内周面から離間して第2貫通孔512に対して相対的に右方へと移動し、回転軸24がカム部51の第1貫通孔511の内周面(すなわち、軸受け516)に接触する。また、回転軸24は、カム部51の第1貫通孔511に対して相対的に左方へと移動する。
 換言すれば、カム部51が回転軸24および支持部25に対して相対的に変位することにより、第2部位514の支持部25に対する押圧が解除され、第3部位515が回転軸24に対して押圧される。これにより、操作部5において弾性部材4の復元力に対する反力が生じる部位は、第2部位514から第3部位515へと移行し、上述の第2基準線83が生成される。図15に示す例では、第2基準線83は復元力ベクトル81から左側にずれている。また、第2基準線83は、第1基準線82よりも左側に傾いており、第2基準線83と復元力ベクトル81とのずれは、第1基準線82と復元力ベクトル81とのずれよりも大きくなる。したがって、カム部51に作用する反時計回り方向の回転モーメントも大きくなる。
 なお、第2基準線83は、必ずしも第1基準線82よりも左側に傾いている必要はなく、第1基準線82および復元力ベクトル81からずれている必要もない。また、上述の例では、カム部51の回転軸24に対する変位は、回転軸24周りの回転、および、回転軸24に対する左右方向への移動(すなわち、スライド)であるが、これらの変位は並行しておこなわれてもよく順次行われてもよい。あるいは、上述のカム部51の回転軸24に対する変位は、回転軸24周りの回転、および、回転軸24に対する左右方向への移動のうち一方のみであってもよい。
 このように、第2基準線83が生成されることにより、カム部51が反時計回り方向にさらに回転し、弾性部材4がさらに復元して可動部43が上方へと変位する。そして、図16に示すように、弾性部材4は、電線91を端子部31との間に挟持する結線状態へと移行し、電線91と端子部31とが電気的かつ機械的に接続される。換言すれば、電線91が接続機器1に挿入された後、自動的に(すなわち、電線91以外の工具や指を利用した作業者による操作部5の操作無しで)結線される。
 作業者は、例えば、弾性部材4の可動部43により電線91が端子部31に押し付けられる際に生じる振動や音等により、結線状態への移行を認識してもよい。当該振動や音は、例えば、弾性部材4、電線91、端子部31、操作部5およびケース2のうち一の部材が他の部材と衝突することにより生じる。接続機器1では、当該振動や音等の発生を促進させ、あるいは、当該振動や音等を増幅する様々な構造が採用されてもよい。
 図16に示すように、結線状態における接続機器1では、カム部51のカム上凸部53は、ケース2から突出しておらず、ケース2内に位置する。このように、非結線状態にてケース2から右方に突出していたカム上凸部53(図13参照)が、ケース2内に戻って見えなくなることによっても、作業者は非結線状態から結線状態への移行を認識することができる。すなわち、カム上凸部53は、操作部5の位置を示し、接続機器1の状態が非結線状態か否かを示す視認可能な識別部(インジケータ)である。
 なお、接続機器1を非結線状態から結線状態に移行させる際には、必ずしも、電線91により解除部32の下部を押すことによってカム部51を反時計回り方向に回転させる必要はない。例えば、図13に示す非結線状態において、ケース2から右方に突出しているカム上凸部53を作業者の指先等で上方へと移動させることにより、カム部51を反時計回り方向に回転させてもよい。このように、接続機器1では、手動による電線91の結線も可能である。
 図16に示す結線状態の接続機器1から電線91を取り外す際には、例えば、作業者が上述の工具92(図11参照)の先端部を操作穴27に挿入し、カム部51に接触させて押し下げることにより、カム部51を図16に示す位置から時計回り方向に回転させる。これにより、弾性部材4の可動部43が押し下げられて電線91から下方へと離間し、弾性部材4および端子部31による電線91の挟持が解除される。作業者は、挿入穴21から電線91を引っ張り出すことで、電線91を接続機器1から容易に取り外すことができる。その後、工具92が操作穴27から抜かれると、弾性部材4の復元力によりカム部51が反時計回り方向へと回転し、図4に示す初期状態に戻る。
 接続機器1では、工具92が挿入される操作穴27と、電線91が挿入される挿入穴21とが、ケース2の異なる側面に設けられており、工具92の挿入方向と電線91の挿入方向とが異なる。このため、工具92と電線91とが干渉することを防止し、電線91の接続機器1からの取り外しを容易とすることができる。
 以上に説明したように、電線91が接続される接続機器1は、ケース2と、端子部31と、弾性部材4と、操作部5とを備える。導電性の端子部31は、ケース2に固定される。弾性部材4は、ケース2に取り付けられ、復元力により電線91を端子部31に押し付けて挟持する。操作部5は、弾性部材4に力を付与して初期状態から非結線状態へと撓ませて非結線状態にて維持する。操作部5は、第1部位513と、第2部位514と、第3部位515とを備える。第1部位513には、弾性部材4の復元力が作用する。第2部位514には、非結線状態において当該復元力に対する反力が生じる。第3部位515は、第1部位513および第2部位514とは異なる部位である。
 上記復元力のベクトルを復元力ベクトル81とする。第1部位513と第2部位514とを結ぶ直線を第1基準線82とする。第1部位513と第3部位515とを結ぶ直線を第2基準線83とする。弾性部材4が非結線状態であるとき、当該復元力ベクトル81が第1基準線82と略重なって復元力と反力とが釣り合うことにより、操作部5の位置が維持されて弾性部材4の状態が非結線状態にて維持される。また、端子部31と非結線状態の弾性部材4との間に電線91が挿入された状態で、操作部5の位置が変更されると、操作部5おいて反力が生じる部位が第2部位514から第3部位515へと移行することにより第2基準線83が生成され、上記復元力により弾性部材4が非結線状態から復元し、電線91を端子部31との間に挟持する結線状態へと移行する。
 このように、接続機器1では、非結線状態において反力が生じる部位(すなわち、第2部位514)と、操作部5の位置変更時に反力が生じる部位(すなわち、第3部位515)とが異なる。これにより、非結線状態における第2部位514とケース2との接触面積を小さくし、操作部5とケース2との摩擦抵抗を小さくして、非結線状態を解除するために必要な力を低減することができる。また、操作部5の位置変更時における第3部位515とケース2との接触面積を大きくして、位置変更の際に操作部5を安定的に支持することができる。すなわち、接続機器1では、非結線状態を解除するために必要な力の低減と、位置変更の際における操作部5の安定的な支持とを両立することができる。
 なお、接続機器1では、上述のように、非結線状態において復元力ベクトル81は第1基準線82とおよそ重なっていればよく、厳密に一致する必要はない。例えば、図13に示す復元力ベクトル81が、第1基準線82よりも僅かに右側に傾いている場合(すなわち、カム部51に作用する回転モーメントが、図14に示す点85よりも僅かに点86側に移動した状態)であっても、カム部51と弾性部材4との間に生じる摩擦力等により非結線状態が維持されていればよい。この場合であっても、上述のように、非結線状態を解除するために必要な力の低減と、位置変更の際における操作部5の安定的な支持とを両立可能な接続機器1を実現することができる。
 上述のように、操作部5は、ケース2に設けられた回転軸24の周りを回転するカム部51を備えることが好ましい。カム部51は、回転軸24の外形よりも内径が大きい軸受け516を備える。軸受け516には、回転軸24が挿入される。弾性部材4の非結線状態への移行時には、カム部51が回転軸24の周りを回転することにより、第1部位513と回転軸24との間の距離が増大して弾性部材4が撓む。そして、弾性部材4の復元力により、第2部位514がケース2に設けられた支持部25に対して押圧されるとともに、復元力ベクトル81が第1基準線82と略重なることにより、操作部5の回転位置が維持されて弾性部材4の状態が非結線状態にて維持される。また、電線91を結線する際には、カム部51を支持部25に対して変位させ、第2部位514の支持部25に対する押圧を解除する。これにより、軸受け516の一部である第3部位515が回転軸24に対して押圧され、操作部5において反力が生じる部位が第2部位514から第3部位515へと移行する。
 これにより、非結線状態を解除するために必要な力の低減と、位置変更の際における操作部5の安定的な支持とを両立可能な接続機器1を、簡素な構造で実現することができる。また、当該構造では、操作部5の位置変更時における第3部位515とケース2との接触面積を大きくするということは、回転軸24の径を大きくするということであり、これにより、回転軸24の変形や破損を好適に抑制することができる。
 上述のように、好ましくは、電線91を結線する際に、挿入された電線91から操作部5に力が伝達されることにより、操作部5の位置が変更され、操作部5において反力が生じる部位が第2部位514から第3部位515へと移行する。これにより、電線91の自動結線を実現することができる。
 上述のように、好ましくは、接続機器1は、電線91を結線する際に、挿入された電線91により押圧されて変位することにより操作部5に接触して操作部5の位置を変更する解除部32をさらに備える。これにより、電線91の自動結線を簡素な構造で実現することができる。また、解除部32は、端子部31と一繋がりの部材であることが好ましい。これにより、接続機器1の部品点数を少なくすることができる。さらに、解除部32は、電線91の先端と直接的に接触する受け面(上記例では解除部32の下部の右側面)を備える。これにより、電線91を押し込む力を操作部5に効率良く伝達することができる。
 上述のように、非結線状態において、操作部5の一部(上記例では、カム上凸部53)はケース2から突出していることが好ましい。これにより、作業者が電線91や工具等を介することなく、指先等で操作部5に直接的に触れることができる。このため、作業者が操作部5に直接的に力を加えて操作部5を変位させ、非結線状態から結線状態へと移行させることができる。換言すれば、作業者による電線91の手動結線を容易とすることができる。これにより、例えば、電線91が細く、電線91を介して操作部5に力を伝達しにくい場合であっても、電線91の結線(すなわち、非結線状態から結線状態への移行)を容易に行うことができる。
 上述のように、接続機器1には、操作部5の位置を示す視認可能な識別部(上記例では、カム上凸部53)が設けられることが好ましい。これにより、接続機器1を取り扱う作業者等が、接続機器1の状態(すなわち、非結線状態であるか否か)を容易に認識することができる。また、当該識別部が、非結線状態においてケース2から突出する操作部5の一部(上記例では、カム上凸部53)である場合、操作部5の当該一部が、状態識別用の構造および手動結線用の構造として兼用されるため、接続機器1の構造を簡素化することができる。
 上述のように、弾性部材4は板バネであることが好ましい。これにより、接続機器1の構造をさらに簡素化することができる。
 上述のように、接続機器1では、電線91が挿入される前に、復元力ベクトル81が第1基準線82と略重なった非結線状態(すなわち、弾性部材4からカム部51に作用する回転モーメントが約0である状態)で操作部5の位置が維持されるが、例えば、図17に示すように、復元力ベクトル81が第1基準線82に対して左側に僅かに傾いている状態において操作部5の位置が維持されてもよい。
 図17に示す状態では、カム部51に作用する回転モーメントは時計回り方向となり、操作部5の初期状態からの変位量(すなわち、回転角度)と、操作部5に作用する回転モーメントとの関係は、図18に示すように、点86(すなわち、結線状態)および点85(すなわち、復元力ベクトル81が第1基準線82と重なる状態)よりも右下に位置する点87に示すものとなる。したがって、弾性部材4からカム部51に対して、カム部51を時計回りに回転させようとする力が働き、カム部51を反時計回りに回転させて結線状態や初期状態へと戻す方向の力は働かない。
 なお、図17に示す例では、第2貫通孔512の係止凸部517が、支持部25の係止凸部251と係合する。これにより、カム部51がこれ以上時計回りに回転しないように、カム部51の動きが制限される。また、カム部51の第1突出部54の右端部は、ケース2に接触する。これによっても、カム部51がこれ以上時計回りに回転しないように、カム部51の動きが制限される。
 図17に示す非結線状態から結線状態への移行の際には、上記と略同様に、挿入穴21に挿入された電線91(図15参照)により、解除部32を介してカム部51に反時計回り方向の力が加えられる。これにより、復元力ベクトル81は、第1基準線82の左側から、図15に示すように右側へと移行し、カム部51が反時計回り方向へと回転する。
 以上のように、図17に示す例では、復元力ベクトル81は、非結線状態において第1基準線82に対して一方側に僅かに傾いており、非結線状態から結線状態への移行の際に、第1基準線82の当該一方側から他方側へと移行する。これにより、非結線状態をさらに安定的に維持することができる。
 上述の接続機器1では、様々な変更が可能である。
 例えば、接続機器1では、弾性部材4は板バネには限定されず、他の構造を有するもの(例えば、弦巻バネ)であってもよい。
 接続機器1では、上述のように、操作部5のカム上凸部53が識別部の機能を有するが、操作部5の他の部位、または、操作部5以外の部位が、操作部5の位置を示す視認可能な識別部であってもよい。あるいは、当該識別部は、必ずしも設けられなくてもよい。
 接続機器1では、操作部5の一部は、必ずしも非結線状態においてケース2から突出している必要はない。例えば、接続機器1の状態にかかわらず、操作部5全体がケース2内に位置していてもよく、操作部5の一部が常にケース2から突出していてもよい。
 解除部32は、必ずしも端子部31と一繋がりの部材である必要はなく、端子部31とは別部材であってもよい。
 操作部5では、カム部51の形状および構造は上述の例には限定されず、適宜変更されてよい。また、操作部5は必ずしもカム部51を備える必要はなく、カム部51以外の構造により、接続機器1の初期状態、非結線状態および結線状態が実現されてもよい。
 上述の接続機器1は、様々な装置において電線を接続するために利用されてよい。接続機器1は、様々な電子機器の一部として利用されてもよい。接続機器1を備える電子機器としては、例えば、リレーソケット、リレーモジュール、操作スイッチ、コントロールユニット、RFID(radio frequency identification)リーダ、スイッチングパワーサプライ、プログラマブルコントローラ、低圧遮断器、電磁開閉器、サーキットプロテクタ、電磁接触器、電磁継電器、インバータ装置等が挙げられる。
 上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
 発明を詳細に描写して説明したが、既述の説明は例示的であって限定的なものではない。したがって、本発明の範囲を逸脱しない限り、多数の変形や態様が可能であるといえる。
 1  接続機器
 2  ケース
 4  弾性部材
 5  操作部
 24  回転軸
 25  支持部
 31  端子部
 32  解除部
 51  カム部
 53  カム上凸部
 81  復元力ベクトル
 82  第1基準線
 83  第2基準線
 91  電線
 513  第1部位
 514  第2部位
 515  第3部位
 516  軸受け

Claims (9)

  1.  電線が接続される接続機器であって、
     ケースと、
     前記ケースに固定された導電性の端子部と、
     前記ケースに取り付けられ、復元力により電線を前記端子部に押し付けて挟持する弾性部材と、
     前記弾性部材に力を付与して初期状態から非結線状態へと撓ませて前記非結線状態にて維持する操作部と、
    を備え、
     前記操作部は、
     前記弾性部材の前記復元力が作用する第1部位と、
     前記非結線状態において前記復元力に対する反力が生じる第2部位と、
     前記第1部位および前記第2部位とは異なる第3部位と、
    を備え、
     前記復元力のベクトルを復元力ベクトルとし、前記第1部位と前記第2部位とを結ぶ直線を第1基準線とし、前記第1部位と前記第3部位とを結ぶ直線を第2基準線として、
     前記弾性部材が前記非結線状態であるとき、前記復元力ベクトルが前記第1基準線と略重なって前記復元力と前記反力とが釣り合うことにより、前記操作部の位置が維持されて前記弾性部材の状態が前記非結線状態にて維持され、
     前記端子部と前記非結線状態の前記弾性部材との間に前記電線が挿入された状態で、前記操作部の位置が変更されると、前記操作部において前記反力が生じる部位が前記第2部位から前記第3部位へと移行することにより前記第2基準線が生成され、前記復元力により前記弾性部材が前記非結線状態から復元し、前記電線を前記端子部との間に挟持する結線状態へと移行する。
  2.  請求項1に記載の接続機器であって、
     前記操作部は、前記ケースに設けられた回転軸の周りを回転するカム部を備え、
     前記カム部は、前記回転軸が挿入されるとともに前記回転軸の外径よりも内径が大きい軸受けを備え、
     前記弾性部材の前記非結線状態への移行時には、前記カム部が前記回転軸の周りを回転することにより、前記第1部位と前記回転軸との間の距離が増大して前記弾性部材が撓み、前記弾性部材の前記復元力により、前記第2部位が前記ケースに設けられた支持部に対して押圧されるとともに、前記復元力ベクトルが前記第1基準線と略重なることにより、前記操作部の回転位置が維持されて前記弾性部材の状態が前記非結線状態にて維持され、
     前記電線を結線する際には、前記カム部を前記支持部に対して変位させ、前記第2部位の前記支持部に対する押圧を解除することにより、前記軸受けの一部である前記第3部位が前記回転軸に対して押圧され、前記操作部において前記反力が生じる部位が前記第2部位から前記第3部位へと移行する。
  3.  請求項1または2に記載の接続機器であって、
     前記復元力ベクトルは、前記非結線状態において前記第1基準線に対して一方側に僅かに傾いており、前記非結線状態から前記結線状態への移行の際に、前記第1基準線の前記一方側から他方側へと移行する。
  4.  請求項1ないし3のいずれか1つに記載の接続機器であって、
     前記電線を結線する際に、挿入された前記電線から前記操作部に力が伝達されることにより、前記操作部の位置が変更され、前記操作部において前記反力が生じる部位が前記第2部位から前記第3部位へと移行する。
  5.  請求項4に記載の接続機器であって、
     前記電線を結線する際に、挿入された前記電線により押圧されて変位することにより前記操作部に接触して前記操作部の位置を変更する解除部をさらに備え、
     前記解除部は、前記端子部と一繋がりの部材である。
  6.  請求項1ないし5のいずれか1つに記載の接続機器であって、
     前記非結線状態において、前記操作部の一部は前記ケースから突出している。
  7.  請求項1ないし6のいずれか1つに記載の接続機器であって、
     前記操作部の位置を示す視認可能な識別部が設けられる。
  8.  請求項1ないし7のいずれか1つに記載の接続機器であって、
     前記弾性部材が板バネである。
  9.  電子機器であって、
     請求項1ないし8のいずれか1つに記載の接続機器を備える。
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