(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続用の端子を備える端子構造であって、
前記端子が分離されるとともに、分離された端子間が過電流遮断素子を介して接続され、前記過電流遮断素子は、前記端子間を接続する導体ワイヤを、該導体ワイヤの近傍の樹脂被覆層が薄肉の凹部となるように樹脂封止され、前記凹部には前記樹脂よりも変形し易い材料が充填されることを特徴とする端子構造。
【請求項２】
前記請求項１に記載の端子構造を備えることを特徴とする接続装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載の端子構造を備えることを特徴とする電子部品。
【請求項４】
前記請求項１に記載の端子構造を備えることを特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷短絡時等の過電流に対して通電経路を遮断して回路や機器等の故障や破壊を防止するのに好適な端子構造およびそれを用いた端子台やコネクタ等の接続装置、リレーやトランジスタ等の電子部品、温度調節器やカウンタ等の機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、負荷短絡などによる過電流から回路、電子部品あるいは電子機器などの故障や破壊を防止するために、ヒューズなどを用いて通電経路を遮断し、保護を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかるヒューズは、回路等に外付けする構成であるために、誤配線が生じる場合があり、また、筒形ヒューズや管形ヒューズは、ヒューズホルダーを必要とするために、コネクタ等の接続装置、リレー等の電子部品あるいは温度調節器等の機器に内蔵する場合には、専有スペースが大きくなるといった問題がある。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みて為されたものであって、小型でかつ誤配線の虞れがなく、しかも、過電流遮断機能を備えた端子構造およびそれを用いた接続装置、電子部品並びに機器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上述の目的を達成するために、次のように構成している。
【０００６】
すなわち、本発明の端子構造は、接続用の端子を備える端子構造であって、
前記端子が分離されるとともに、分離された端子間が過電流遮断素子を介して接続され、前記過電流遮断素子は、前記端子間を接続する導体ワイヤを、該導体ワイヤの近傍の樹脂被覆層が薄肉の凹部となるように樹脂封止され、前記凹部には前記樹脂よりも変形し易い材料が充填されるものである。
【０００７】
ここで、導体ワイヤの近傍とは、過電流が流れたときの導体ワイヤの発熱による熱応力を受けるような導体ワイヤに近い部分をいう。
【０００８】
薄肉とは、導体ワイヤの熱応力が集中しやすいように、その近傍を、他の部分よりも肉厚を薄くすることをいう。
【００１１】
この変形し易い材料としては、充填する際などの作業性が良好な程度の高い粘度を有する材料、例えば、ゼリー状物質やゴム状のシリコーン樹脂あるいはゲル状のシリコーン樹脂などが挙げられる。
【００１２】
本発明によると、薄肉の凹部には、封止樹脂よりも変形し易い材料が充填されているので、過電流遮断素子の部分を、接続装置、電子部品あるいは機器に内蔵して樹脂封止したりするような場合にも、薄肉の凹部は、変形が許容されることになり、これによって、過電流が導体ワイヤを流れて、導体ワイヤの周囲の樹脂が炭化する前に、該導体ワイヤの急激な温度上昇による膨張によって発生する熱応力によって、導体ワイヤ近傍の構造的に弱い薄肉の被覆層の部分に応力が集中した際に、上述のように変形が許容されているので、この部分にクラックが生じ、あるいは、クラックが生じて一部の樹脂が分離され、これによって、溶融した導体ワイヤの逃げ場が形成されて通電経路が遮断されることになる。
【００１３】
本発明の接続装置は、本発明の端子構造を備えるものである。
【００１４】
ここで、接続装置とは、回路または機器などの相互間を電気的に接続する、例えば、端子台、コネクタ、ソケットなどをいう。
【００１５】
本発明によると、従来のヒューズに比べて小型の過電流遮断素子を内蔵しているので、従来のようにヒューズと接続装置とを配線接続する必要がなく、したがって、誤配線を生じる虞れのない過電流遮断機能を有する接続装置となる。
【００１６】
本発明の電子部品は、本発明の端子構造を備えるものである。
【００１７】
ここで、電子部品とは、回路を構成する各種の部品、例えば、リレー、トランジスタなどをいう。
【００１８】
本発明によると、従来のヒューズに比べて小型の過電流遮断素子を内蔵しているので、従来のようにヒューズと電子部品とを配線接続する必要がなく、したがって、誤配線を生じる虞れのない過電流遮断機能を有する電子部品となる。
【００１９】
本発明の機器は、本発明の端子構造を備えるものである。
【００２０】
ここで、機器とは、温度調節器、カウンタ、タイマなどの各種の機器をいう。
【００２１】
本発明によると、従来のヒューズに比べて小型の過電流遮断素子を内蔵しているので、従来のようにヒューズと機器とを配線接続する必要がなく、したがって、誤配線を生じる虞れのない過電流遮断機能を有する機器となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面によって、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２３】
（参考例１）
図１は、本発明の参考例１に係る接続装置としての端子台の斜視図であり、この端子台１は、樹脂製のケース４に、４個の接続用の端子２1，２2；３1，３2を備えており、各一対の端子２1，２2および端子３1，３2がそれぞれ接続されている中継用の端子台である。
【００２４】
この参考例１の端子台１の説明に先立って、この端子台１に対応する従来例の中継用の端子台について説明する。
【００２５】
図２は、従来例の端子台１’の斜視図であり、この従来例も、樹脂製のケース４’に、４個の接続用の端子２1’，２2’；３1’，３2’を備えている。従来例では、一対の端子２1’，２2’は、ケース４’の内部で連続している同一の金属バーからなる端子板で構成され、同様に、一対の端子３1’，３2’も、ケース４’の内部で連続している同一の金属バーからなる端子板で構成されており、過電流遮断機能を備えていないものである。
【００２６】
これに対して、この参考例１の端子台１は、過電流遮断機能を備えるものであり、樹脂製のケース４に、図３に示される本発明の端子構造が組み込まれて構成されたものである。なお、図３では、端子台１に組み込まれている端子構造の一方のみを代表的に示している。
【００２７】
この端子構造は、図２に示される従来例では、連続していた金属バーからなる端子板を、二つに分離するとともに、分離された端子板２1，２2間が過電流遮断素子５を介して接続されて構成されたものであり、各端子板２1，２2には、従来例と同様に、端子ネジ６の取付孔７が形成されている。
【００２８】
図４は、この過電流遮断素子５の外観斜視図であり、図５は、その断面図である。
【００２９】
この過電流遮断素子５は、一対の接続端子８，９を有するとともに、両接続端子８，９間を接続する金やＡｌなどからなる導体ワイヤ１０を有しており、エポキシ樹脂等の樹脂１１で封止されている。この樹脂１１は、導体ワイヤ１０の経路近傍を円形に窪ませて導体ワイヤ１０の被覆層を薄肉とた凹部１２を形成したものである。
【００３０】
かかる過電流遮断素子５においては、過電流が導体ワイヤ１０を流れると、導体ワイヤ１０の周囲の樹脂１１が炭化する前に、該導体ワイヤ１０の急激な温度上昇に起因する熱応力によって、導体ワイヤ１０の近傍の構造的に弱い薄肉被覆層の部分に応力が集中し、この部分にクラックが生じ、あるいは、クラックが生じて一部の樹脂１１が弾き飛ばされ、これによって、溶融した導体ワイヤ１０の逃げ場を形成して、あるいは、溶融した導体ワイヤ１０一部も弾き飛ばされて導体ワイヤ１０による通電経路が遮断されるものである。
【００３１】
なお、かかる過電流遮断素子の構成および動作については、本件出願人が、先に提案している特願平１０−１６９２２５号（特開平１１−３４５５５３号）「過電流遮断構造」に、詳細に開示されている。
【００３２】
この参考例１の端子構造では、かかる過電流遮断素子５の一対の接続端子８，９が、図３に示されるように、分離された端子板２1，２2間に、ハンダ付けや溶接によって接続されて構成されている。
【００３３】
そして、この端子構造が、組み込まれて構成された図１の端子台１においては、各一対の端子２1，２2；３1，３2間に過電流が流れたときには、対応する過電流遮断素子５によって、上述のようにして過電流が遮断されることになる。
【００３４】
この参考例１では、過電流遮断素子５の一対の接続端子８，９を、分離された端子板２1，２2に、ハンダ付けや溶接によって接続したけれども、本発明の他の参考例として、図６に示されるように、分離された端子板２1，２2に、直接導体ワイヤ１０を接続して樹脂封止することによって、一体に成形してもよい。この場合には、一対の接続端子８，９が不要になるとともに、接続端子８，９を、端子板２1，２2にハンダ付け等をする必要がない。
【００３５】
従来例では、過電流遮断機能を備えていないので、過電流保護のためには、別途ヒューズ等を接続しなければならず、その際に誤配線の虞れがあったけれども、過電流遮断素子５を内蔵する本発明によれば、誤配線の虞れもない。
【００３６】
また、過電流遮断素子５は、ヒューズホルダーを必要とする従来のヒューズに比べて小型であるので、小さな専有スペースで端子台１に内蔵させることができる。
【００３７】
（参考例２）
図７は、本発明の参考例２に係る接続装置としてのコネクタ１３の斜視図であり、図８は、その内部の構成を示す図である。
【００３８】
このコネクタ１３は、樹脂製のケース１４から４個の接続用のピン端子１５1，１５2；１６1，１６2が突出している雄型のコネクタであり、各一対の端子１５1，１５2および端子１６1，１６2がそれぞれ後述のように接続されている。
【００３９】
このコネクタ１３に対応する従来例のコネクタ１３’は、図９に示されるように、各一対のピン端子１５1’，１５2’および端子１６1’，１６2’が、樹脂製のケース１４’の内部で連続している同一の金属端子バー１５’，１６’で構成されており、過電流遮断機能を備えていないものである。
【００４０】
これに対して、この参考例２の端子台コネクタ１３は、過電流遮断機能を備えるものであり、本発明に係る端子構造を備えるものである。
【００４１】
すなわち、この参考例２のコネクタ１３は、図９の従来例では、連続していた各金属端子バーを、図８に示されるように、二つにそれぞれ分離して各一対のピン端子１５1，１５2および端子１６1，１６2を構成するとともに、各一対のピン端子１５1，１５2；１６1，１６2間を、導体ワイヤ１７，１８で接続するとともに、導体ワイヤ１７，１８の経路近傍を円形に窪ませて薄肉被覆層の凹部１９，２０となるように樹脂封止して過電流遮断素子が構成されると同時にコネクタ１３が構成されている。この参考例２では、各ピン端子１５1，１５2；１６1，１６2の導体ワイヤ１７，１８の接続部は、図８に示されるように、接続信頼性を確保するために、幅広に形成されている。
【００４２】
この参考例２のコネクタ１３によれば、各一対のピン端子１５1，１５2；１６1，１６2間に過電流が流れたときには、上述のようにして過電流が遮断されることになる。
【００４３】
（実施の形態１）
図１０は、本発明の実施の形態の接続装置としてのコネクタの一部を切欠いて示す斜視図である。
【００４４】
このコネクタ２１は、樹脂製のケース２２の上部に並設された操作部２３を押圧操作して対応する挿入口２４から図示しないリード線を挿入して該リード線と、ケース２２の下方に延びる複数の接続用のピン端子２５の内の対応するピン端子２５に、ワンタッチで接続できるものである。
【００４５】
この実施の形態では、ケース２２の一部が切欠かれて示されるように、ピン端子２５は、従来例では連続していた金属端子バーの部分が分離されて、その間に後述する過電流遮断素子２６が接続されて樹脂封止されている。
【００４６】
ここで、この過電流遮断素子２６について説明する。
【００４７】
上述の過電流遮断素子５は、図４および図５に示されるように、導体ワイヤ１０に過電流が流れたときに応力を集中させてクラック等を生じさせる必要があるために、導体ワイヤ１０に近接して窪んだ薄肉被覆層を形成する必要があり、このため、この過電流遮断素子５を、コネクタ等に内蔵して樹脂で封止したりするような場合には、過電流遮断素子５の薄肉被覆層である凹部１２の部分も樹脂で封止されて変形が阻止されることになり、このため、導体ワイヤ１０に過電流が流れて薄肉被覆層の部分が変形しようとしても、それが阻止されることになり、導体ワイヤ１０の逃げ場を形成できず、通電経路を遮断できなくなる虞がある。
【００４８】
そこで、この実施の形態では、図１１の外観斜視図および図１２の断面図に示されるように、一対の接続端子２７，２８を有するとともに、両接続端子２７，２８間を接続する金などからなる導体ワイヤ２９を有しており、エポキシ樹脂等の樹脂３０で封止されている。この樹脂３０は、導体ワイヤ２９の経路近傍を円形に窪ませて薄肉として凹部３１を形成したものである。以上の構成は、上述の参考例の過電流遮断素子５と基本的に同様である。
【００４９】
この実施の形態では、かかる過電流遮断素子を、コネクタ２１に樹脂封止して内蔵させたときにも過電流遮断動作ができるように次のように構成している。
【００５０】
すなわち、この実施の形態の過電流遮断素子２６では、樹脂３０が薄肉とされて形成された凹部３１には、変形し易い材料であるゲル状のシリコーン樹脂３２が充填されている。
【００５１】
このように、過電流遮断素子２６の樹脂被覆層の薄肉の凹部３１に、ゲル状のシリコーン樹脂３２を充填しているので、低圧で二重成形したような場合にも薄肉の凹部３１への封止樹脂の侵入が阻止される。なお、二重成形に限らず、例えば、二液混合の樹脂を、過電流遮断素子が収納されたケースに流し込んで硬化させるような場合も同様である。
【００５２】
凹部３１に、ゲル状のシリコーン樹脂３２を充填しているので、かかる過電流遮断素子２６を、樹脂２２で封止してコネクタ２１に内蔵させた場合にも、過電流が導体ワイヤ２９を流れて、導体ワイヤ２９の近傍の構造的に弱い薄肉の樹脂被覆層の部分に応力が集中した際に、ゲル状のシリコーン樹脂３２によってその変形が許容されることになり、これによって、クラックが生じ、あるいは、クラックが生じて一部の樹脂３０が分離され、これによって、溶融した導体ワイヤ２９の逃げ場が形成され、溶融した導体ワイヤ２９がそこに流れ込むことにより、導体ワイヤ２９による通電経路が遮断されるものである。
【００５３】
なお、本発明の他の参考例として、図１３に示されるように、コネクタ２２ａの樹脂製のケース２２ａ自体を、上述の図４，５に示される過電流遮断素子５の封止樹脂１１とし、過電流遮断素子５の円形の薄肉の凹部１２が外部に露出する構成としてもよい。この場合には、凹部１２が外に露出して空間となるので、ゲル状のシリコーン樹脂３２の充填が不要となる。
【００５４】
この実施の形態のコネクタ２１，２１ａによれば、挿入口２４から挿入されたリード線が接続されたピン端子２５に過電流が流れたときには、上述のようにして過電流が遮断されることになる。
【００５５】
（実施の形態２）
図１４は、本発明の他の実施の形態の接続装置としての表面接続用のソケット３３の一部を切欠いて示す斜視図である。
【００５６】
このソケット３３は、温度調節器等のピン端子が装着される複数のピン挿入孔３４を有するとともに、各ピン挿入孔３４にそれぞれ対応する複数の接続用の端子３５を有しており、裏面側を支持レールに取り付けできるよう構成されている。
【００５７】
この実施の形態のソケット３３は、樹脂製の本体３６の一部が切欠かれて示されるように、端子３５は、従来例では連続していた金属端子バーの部分が分離されて、その間に過電流遮断素子３７が接続されて樹脂封止されて構成されている。
【００５８】
この過電流遮断素子３７は、樹脂封止されてソケット３３に内蔵されるので、上述の図１１および図１２の過電流遮断素子２６と同様に、薄肉の凹部３１には、ゲル状のシリコーン樹脂３２が充填されている。
【００５９】
（実施の形態３）
図１５は、本発明の他の実施の形態の電子部品としてのリレー３８の一部を切欠いて示す斜視図である。
【００６０】
この実施の形態のリレー３８は、下方に端子３９を、二つに分離するとともに、分離された端子板間が過電流遮断素子４０を介して接続されて樹脂封止された端子構造を内蔵したものである。
【００６１】
この過電流遮断素子４０は、樹脂封止されるので、上述の図１１，１２の過電流遮断素子２６と同様の構成を有している。
【００６２】
（その他の実施の形態）
上述の実施の形態では、過電流遮断素子を有する本発明の端子構造を、接続装置あるいは電子部品に設けたけれども、本発明の他の実施の形態として、温度調節器、カウンタ、タイマあるいは電源装置といった電子機器に設けてもよいのは勿論である。
【００６３】
本発明は、上述で説明した以外の端子、例えば、外部取り付け端子などにも同様に適用できるものである。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、従来のヒューズに比べて小型の過電流遮断素子を内蔵しているので、従来のようにヒューズと配線接続する必要がなく、したがって、誤配線を生じる虞れのない過電流遮断機能を有する端子構造、接続装置、電子部品および機器となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例１に係る端子台の斜視図である。
【図２】図１に対応する従来例の端子台の斜視図である。
【図３】図１の端子台に組み込まれている端子構造を示す斜視図である。
【図４】図３の過電流遮断素子の斜視図である。
【図５】図４の断面図である。
【図６】本発明の他の参考例の端子構造の斜視図である。
【図７】本発明の参考例２に係るコネクタの斜視図である。
【図８】図７の内部構成を示す図である。
【図９】図７に対応する従来例のコネクタの斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るコネクタの一部を切欠いて示す斜視図である。
【図１１】図１０の過電流遮断素子の斜視図である。
【図１２】図１１の断面図である。
【図１３】本発明の他の参考例の図１０に対応する斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係るソケットの一部を切欠いて示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係るリレーの一部を切欠いて示す斜視図である。
【符号の説明】
１，１'                    端子台
５，２６，３７，４０        過電流遮断素子
１０，１７，１８，２９      導体ワイヤ
１１                        樹脂
１２，３１                  凹部
１３，１３'，２１，２１ａ  コネクタ
３３                        ソケット
３８                        リレー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004134532.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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