ШПИЛЬКА, БЛОК КЛЕММЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Область техники, к которой относится полезная модель
Варианты выполнения, обсуждаемые здесь, относятся к шпильке, блоку клеммы и электрическому устройству.
Уровень техники
Традиционно электрические провода или т.п. соединены с блоком клеммы с помощью беспаечных клемм. Беспаечная клемма представляет собой, например, клемму, которая включает участок соединения электрического провода, который на одной концевой стороне соединяется с электрическим проводом, и кольцеобразный или U-образный участок вставки на другой стороне. Когда беспаечная клемма соединяется с блоком клеммы, обычно беспаечная клемма закрепляется креплением охватываемого винта, который вставляется в участок вставки беспаечной клеммы в отверстии под винт, обеспеченном в клеммной пластине блока клеммы.
Например, выложенная патентная заявка Японии H08-31482 указана здесь в качестве документа, относящегося к вышеприведенной традиционной технологии.
Однако, в вышеописанном традиционном примере, например, когда электрический провод, имеющий другой размер, например, другую толщину, соединяется с блоком клеммы, размер беспаечной клеммы необходимо изменять согласно размеру электрического провода. Однако, размер участка вставки беспаечной клеммы часто отличается от размера электрического провода. В связи с этим, вышеописанный охватываемый винт не способен вставляться в участок вставки беспаечной клеммы.
В связи с этим, необходимо подготавливать другой блок клеммы, соответствующий электрическому проводу, имеющему другой размер, который является неподходящим в стоимостном выражении. Другими словами, предпочтительно, чтобы существующий блок клеммы мог быть использован также для электрического провода другого размера.
Аспект вариантов выполнения представляет собой обеспечение шпильки, блока клеммы, электрического устройства и способа крепления, с помощью которых электрический провод другого размера может быть надежно закреплен без увеличения стоимости.
Сущность изобретения
Шпилька согласно вариантам выполнения включает первый охватываемый винтовой участок и второй охватываемый винтовой участок на обеих сторонах, соответственно. Второй охватываемый винтовой участок имеет внешний диаметр, отличный от внешнего диаметра первого охватываемого винтового участка, и первый углубленный участок образован на концевом участке второго охватываемого винтового участка.
Согласно аспектам вариантов выполнения, возможно обеспечивать шпильку, блок клеммы, электрическое устройство, с помощью которых электрический провод другого размера может быть надежно закреплен без увеличения стоимости.
Краткое описание чертежей
Более полное понимание полезной модели и многих присущих ей преимуществ будет легко получено, т.к. это становится лучше понятно путем ссылки на следующее далее подробное описание при рассмотрении с использованием сопровождающих чертежей, среди которых:
ФИГ. 1 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую шпильку согласно первому варианту выполнения;
ФИГ. 2 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую состояние использования шпильки;
ФИГ. 3 и ФИГ. 4 представляют собой пояснительную схему, иллюстрирующую пример состояния крепления шпильки к блоку клеммы;
ФИГ. 5 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую пример использования шпильки;
ФИГ. 6А представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую шпильку согласно преобразованию;
ФИГ. 6B представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую состояние использования шпильки согласно преобразованию;
ФИГ. 7 представляет собой пояснительную схему блока клеммы согласно второму варианту выполнения; и
ФИГ. 8 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую электрическое устройство, которое включает блок клеммы.
Описание вариантов выполнения
Далее, варианты выполнения шпильки, блока клеммы, электрического устройства и способа крепления, раскрытые в настоящей заявке, будут описаны подробно со ссылкой на сопровождающие чертежи. Настоящая полезная модель не ограничивается примерами в следующих далее вариантах выполнения.
Первый вариант выполнения
ФИГ. 1 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую шпильку 1 согласно первому варианту выполнения, ФИГ. 2 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую состояние использования шпильки 1, и ФИГ. 3 и ФИГ. 4 представляют собой пояснительную схему, иллюстрирующую пример состояния крепления шпильки 1 к блоку 4 клеммы. Сперва, будет описана конфигурация шпильки 1 согласно настоящему варианту выполнения со ссылкой на ФИГ. 1.
Как проиллюстрировано на ФИГ. 1, шпилька 1 согласно настоящему варианту выполнения включает первый охватываемый винтовой участок 11, образованный на одной концевой стороне корпуса вала, и второй охватываемый винтовой участок 12, образованный на другой концевой стороне корпуса вала.
Первый охватываемый винтовой участок 11 и второй охватываемый винтовой участок 12 имеют внешние диаметры, отличные друг от друга. Например, как проиллюстрировано на ФИГ. 2, шпилька 1 закреплена с возможностью отсоединения в отверстии 42 под винт в клеммной пластине 41, которая обеспечена в блоке 4 клеммы на первом охватываемом винтовом участке 11, который имеет относительно большой диаметр. С другой стороны, клемма, например, беспаечная клемма 3 прикреплена ко второму охватываемому винтовому участку 12, который имеет относительно небольшой диаметр, и гайка 2 прикреплена с возможностью отсоединения ко второму охватываемому винтовому участку 12. Гайка 2 представляет собой крепежный элемент, который крепит беспаечную клемму 3 прижатием беспаечной клеммы 3 к стороне клеммной пластины 41.
Более того, как проиллюстрировано на ФИГ. 1, суженный участок 13, который имеет диаметр, меньший диаметра первого охватываемого винтового участка 11 и второго охватываемого винтового участка 12, образован между первым охватываемым винтовым участком 11 и вторым охватываемым винтовым участком 12.
Другими словам, корпус вала шпильки 1 включает первый охватываемый винтовой участок 11, имеющий первый диаметр D1 вала, который является максимальным диаметром, второй охватываемый винтовой участок 12, имеющий второй диаметр D2 вала, меньший диаметра первого охватываемого винтового участка 11, и суженный участок 13, имеющий третий диаметр D3 вала, который является минимальным диаметром. В особенности, первый-третий диаметры D1-D3 вала корпуса вала шпильки 1 согласно настоящему варианту выполнения удовлетворяют отношению D1>D2>D3.
Более того, как проиллюстрировано на ФИГ. 1 и ФИГ. 2, на концевом участке 12а второго охватываемого винтового участка 12 образован первый углубленный участок 14. Первый углубленный участок 14 имеет такую форму, что крепежный инструмент (не показан), используемый при креплении первого охватываемого винтового участка 11 в отверстии 42 под винт, вставляется в него. Крепежный инструмент, который особенно не ограничен, представляет собой, например, шестигранный ключ. Когда используется шестигранный ключ, первый углубленный участок 14 представляет собой, разумеется, отверстие, имеющее гексагональную форму в поперечном сечении.
Шпилька 1 согласно настоящему варианту выполнения имеет конфигурацию, которая описана выше. В связи с этим, множество типов беспаечных клемм 3 может быть надежно прикреплено к блоку 4 клеммы подготовкой множества типов шпилек 1, имеющих различные вторые диаметры D2 вала во втором охватываемом винтовом участке 12, в который вставляется беспаечная клемма 3.
Далее будет объяснена беспаечная клемма 3, соединяемая со шпилькой 1 согласно настоящему варианту выполнения. Как проиллюстрировано на ФИГ. 2 и ФИГ. 3, беспаечная клемма 3 включает корпус 31 клеммы, полученный образованием металлического материала в форме кольца. Участок 30 вставки для вставки беспаечной клеммы 3 в шпильку 1 образован в корпусе 31 клеммы. Более того, участок 32 обжатия электрического провода образован в корпусе 31 клеммы, при этом участок оголенного провода на конце электрического провода 33 вставляется в участок 32 обжатия электрического провода. Далее, участок 32 обжатия электрического провода обжимается непоказанным инструментом обжатия, и таким образом участком 32 обжатия электрического провода запрессовывается участок оголенного провода, посредством чего электрический провод 33 соединяется с корпусом 31 клеммы. Электрический провод 33 покрыт покрывающим элементом 34, изготовленным из изоляционного материала.
Далее, структура соединения клеммы, использующая шпильку 1, описанную выше, будет описана при описании конфигурации блока 4 клеммы.
Как проиллюстрировано на ФИГ. 2 и ФИГ. 3, блок 4 клеммы имеет множество пространств, каждое отделено нижней стенкой 43 и участком периферийной стенки, обеспеченным с возможностью окружать нижнюю стенку 43. Участок периферийной стенки составлен из боковых стенок 44 и 44, вертикально обеспеченных на правой и левой сторонах нижней стенки 43 и задней стенки 45, которая соединяет боковые стенки 44 и 44. Более того, каждая из нижней стенки 43, боковой стенки 44 и задней стенки 45 изготовлена из изоляционного материала, такого как синтетическая смола, и пространство, окруженное этими стенками, образует изолированное пространство 40. Блок 4 клеммы согласно настоящему варианту выполнения выполнен так, что задняя стенка 45 продолжается в продольном направлении, и боковые стенки 44 обеспечены на заданных интервалах так, чтобы продолжаться поперечно задней стенке 45; в связи с этим, пара изолированных пространств 40 образована в симметричных положениях относительно задней стенки 45.
Более того, как проиллюстрировано на ФИГ. 3, электропроводная металлическая клеммная пластина 41 обеспечена так, чтобы продолжаться между парой изолированных пространств 40. Отверстие 42 под винт, соответствующее первому охватываемому винтовому участку 11 шпильки 1, образовано по существу в центре клеммной пластины 41, и первый охватываемый винтовой участок 11 шпильки 1 крепится в отверстии 42 под винт. Другими словами, в этом варианте выполнения первый охватываемый винтовой участок 11 функционирует в качестве завинчивающего участка, который завинчивает шпильку 1 в блок 4 клеммы. Когда первый охватываемый винтовой участок 11 крепится в отверстии 42 под винт, используется крепежный инструмент, такой как шестигранный ключ, описанный выше.
Клеммная пластина 41 обеспечена с возможностью продолжаться через заднюю стенку 45 в состоянии, в котором ее концевой участок поддерживается поддерживающей стенкой 46 клеммной пластины, вертикально обеспеченной на нижней стенке 43 в изолированном пространстве 40. В связи с этим, пара изолированных пространств 40, которые обращены друг к другу, с задней стенкой 45 между ними электрически связаны друг с другом. Таким образом, в блоке 4 клеммы согласно настоящему варианту выполнения, участок клеммы внешнего соединения, к которому крепится шпилька 1 для внешнего соединения, включен в одно изолированное пространство 40. Более того, участок клеммы внутреннего соединения, к которому крепится шпилька 1 для внутреннего соединения, которое электрически связывается со шпилькой 1 для внешнего соединения, включен в другое изолированное пространство 40 (см. ФИГ. 8).
Шпилька 1 крепится к клеммной пластине 41 так, что второй охватываемый винтовой участок 12 располагается в изолированном пространстве 40. Второй диаметр D2 вала второго охватываемого винтового участка 12 соответствует внутреннему диаметру участка 30 вставки беспаечной клеммы 3, и беспаечная клемма 3 крепится к шпильке 1 сверху (см. ФИГ. 2).
Далее, гайка 2 затягивается на шпильке 1 сверху по направлению к клеммной пластине 41. В связи с этим, второй охватываемый винтовой участок 12 удерживает беспаечную клемму 3 так, что беспаечная клемма 3 находится в плотном контакте с клеммной пластиной 41 с помощью гайки 2. Другими словами, в этом варианте выполнения второй охватываемый винтовой участок 12 функционирует в качестве удерживающего участка, который удерживает беспаечную клемму 3. Таким образом, выполнена структура соединения клеммы, в которой корпус 31 клеммы беспаечной клеммы 3 находится в надежном контакте с клеммной пластиной 41. Для того, чтобы увеличивать адгезию между беспаечной клеммой 3 и клеммной пластиной 41, между гайкой 2 и корпусом 31 клеммы может быть прикреплена непоказанная шайба.
Согласно вышеприведенному, шпилька 1, в которой диаметр вала второго охватываемого винтового участка 12 больше диаметра вала первого охватываемого винтового участка 11, проиллюстрирована для примера; однако, шпилька 1 может быть выполнена так, что диаметр вала первого охватываемого винтового участка 11 больше диаметра вала второго охватываемого винтового участка 12.
Таким образом, в настоящем варианте выполнения используется шпилька 1, которая является заменяемой и в которой диаметры валов обоих охватываемых винтовых участков отличаются друг от друга; в связи с этим, размер беспаечной клеммы 3, которая может быть прикреплена к блоку 4 клеммы, не ограничивается размером отверстия 42 под винт клеммной пластины 41. Другими словами, когда размер беспаечной клеммы 3 изменяется, достаточно изменить шпильку 1 до размера, соответствующего беспаечной клемме 3, размер которой изменен; в связи с этим, необязательно подготавливать другой блок 4 клеммы, который является предпочтительным в выражении стоимости.
Более того, так как шпилька 1 может быть заменена в изолированном пространстве 40, структура соединения клеммы может всегда хранить изолированную среду, и таким образом необязательно выполнять дополнительные измерения изоляции или т.п.
Шпилька 1 согласно настоящему варианту выполнения включает суженный участок 13, имеющий третий диаметр D3 вала, который является минимальным диаметром. При креплении шпильки 1 к клеммной пластине 41, если шпилька 1 крепится к клеммной пластине 41 до такой степени, что суженный участок 13 незначительно выходит из отверстия 42 под винт или пока суженный участок 13 не войдет в клеммную пластину 41, беспаечная клемма 3 может быть надежно прижата и скреплена гайкой 2. Другими словами, суженный участок 13 обеспечивает индикацию величины завинчивания шпильки 1.
Например, как проиллюстрировано на ФИГ. 3, если суженный участок 13 входит в отверстие 42 под винт клеммной пластины 41, беспаечная клемма 3, прикрепленная ко второму охватываемому винтовому участку 12, приходит в контакт с поверхностью клеммной пластины 41. В связи с этим, беспаечная клемма 3 крепится к клеммной пластине 41 с достаточной силой затягивания, приложенной к гайке 2. Как проиллюстрировано на ФИГ. 4, даже если суженный участок 13 выходит из клеммной пластины 410, гайка 2 может быть завинчена на второй охватываемый винтовой участок 12 до положения, в котором беспаечная клемма 3 может быть достаточно прижата. Таким образом, даже в этом случае, беспаечная клемма 3 может быть прикреплена к клеммной пластине 410 с достаточной силой затягивания.
Таким образом, шпилька 1 согласно настоящему варианту выполнения включает суженный участок 13, диаметр которого меньше по меньшей мере второго охватываемого винтового участка 12 и в который может быть надежно вставлена беспаечная клемма 3 между первым охватываемым винтовым участком 11 и вторым охватываемым винтовым участком 12. Вследствие этого, корпус 31 клеммы может быть надежно прижат гайкой 2 к клеммной пластине 41, 410 завинчиванием шпильки 1 в отверстие 42 под винт с суженным участком 13 в качестве метки; в связи с этим, беспаечная клемма 3 и клеммная пластина 41, 410 могут быть надежно соединены друг с другом.
Длина суженного участка 13 в направлении оси может быть соответственно выполнена с учетом толщины используемой гайки 2, толщины корпуса 31 клеммы беспаечной клеммы 3 и т.п. Толщина корпуса 31 клеммы обычно составляет 0,5 мм - 4,5 мм.
Более того, в шпильке 1 согласно настоящему варианту выполнения второй углубленный участок 15 образован на концевом участке 11a первого охватываемого винтового участка 11. Второй углубленный участок 15 предназначен для вставки крепежного инструмента (не показан), используемого для завинчивания второго охватываемого винтового участка 12 в отверстие 420 под винт.
ФИГ. 5 представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую пример использования шпильки 1 согласно настоящему варианту выполнения. Шпилька 1 согласно настоящему варианту выполнения включает второй углубленный участок 15. Первый охватываемый винтовой участок 11 и второй охватываемый винтовой участок 12 могут переключать свою функцию между функционированием в качестве завинчивающего участка для завинчивания самой шпильки 1 в блок 4 клеммы и функционированием в качестве удерживающего участка для удерживания беспаечной клеммы 3 в состоянии, в котором беспаечная клемма 3 находится в плотном контакте с клеммной пластиной 41 с помощью гайки 2.
Например, как проиллюстрировано на ФИГ. 5, если дополнительно подготовлен блок 4 клеммы, в котором образовано отверстие 420 под винт, имеющее другой диаметр, шпилька 1 может быть использована не только для этого электрического провода 33, соответствующего второму охватываемому винтовому участку 12, но и для незначительно толстого электрического провода 33, для которого используется беспаечная клемма 3, в которой корпус 31 клеммы и участок 30 вставки являются большими. Также возможно обеспечивать множество отверстий 42, 420 под винт, имеющих другие диаметры, например, в том же блоке 4 клеммы вместо подготовленного другого блока 4 клеммы.
В примере, проиллюстрированном на ФИГ. 5, диаметр d1 отверстия 42 под винт соответствует первому диаметру D1 вала первого охватываемого винтового участка 11 шпильки 1, и диаметр d2 отверстия 420 под винт соответствует второму диаметру D2 вала второго охватываемого винтового участка 12 шпильки 1. Таким образом, шпилька 1 согласно настоящему варианту выполнения в качестве одной шпильки может быть использована для двух типов беспаечной клеммы 3 (электрических проводов 33), имеющей другие диаметры, переворотом ее вверх дном. Таким образом, может быть получена экономичная шпилька 1.
В этом примере, только одна шпилька 1 используется для двух типов беспаечной клеммы 3 (электрических проводов 33), имеющей другие диаметры, и, как описано выше, если подготовлено множество вторых охватываемых винтовых участков 12, в которые вставляется беспаечная клемма 3, с подготовленными другими вторыми диаметрами D2 вала, возможно использовать ее без затруднений с большим множеством беспаечных клемм 3.
Преобразование
ФИГ. 6А представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую шпильку 5 согласно преобразованию, а ФИГ. 6B представляет собой пояснительную схему, иллюстрирующую состояние использования шпильки 5 согласно преобразованию. Шпилька 5 согласно преобразованию, проиллюстрированному на ФИГ. 6А и ФИГ. 6B, отличается от шпильки 1, описанной выше, тем, что шпилька 5 включает третий охватываемый винтовой участок 16, который проиллюстрирован на ФИГ. 6А.
В особенности, в шпильке 5 третий охватываемый винтовой участок 16 образован между первым охватываемым винтовым участком 11, образованным на одной концевой стороне корпуса вала, и вторым охватываемым винтовым участком 12, образованным на другой концевой стороне корпуса вала. Диаметр вала третьего охватываемого винтового участка 16 отличается от диаметров первого охватываемого винтового участка 11 и второго охватываемого винтового участка 12. Первый суженный участок 131 образован между первым охватываемым винтовым участком 11 и третьим охватываемым винтовым участком 16, и второй суженный участок 132 образован между третьим охватываемым винтовым участком 16 и вторым охватываемым винтовым участком 12. Первый и второй суженные участки 131 и 132 также имеют функцию, подобную функции суженного участка 13, описанного выше.
Используя шпильку 5, как проиллюстрировано на ФИГ. 6B, возможно соединять два типа электрических проводов 313 и 323, размеры которых или т.п. отличаются друг от друга, в виде стопки. В этом варианте выполнения первая беспаечная клемма 310, которая соответствует электрическому проводу 313 и имеет относительно большое отверстие 311 вставки, соединена с нижней стороной, и вторая беспаечная клемма 320, которая соответствует электрическому проводу 323 и имеет относительно маленькое отверстие 321 вставки, соединено с верхней стороной. В этом случае, используются первая гайка 21 и вторая гайка 22, которые соответствуют третьему охватываемому винтовому участку 16 и второму охватываемому винтовому участку 12, имеющим различные диаметры вала, соответственно. ФИГ. 5B иллюстрирует закрывающие элементы 314 и 324 для электрических проводов 313 и 323.
Второй вариант выполнения
Далее, блок 400 клеммы согласно второму варианту выполнения будет объяснен со ссылкой на ФИГ. 7. ФИГ. 7 представляет собой пояснительную схему блока 400 клеммы согласно второму варианту выполнения. Подобно блоку 4 клеммы согласно варианту выполнения, описанному выше, множество изолированных пространств 40 образовано в блоке 400 клеммы согласно настоящему варианту выполнения. Шпилька 1, описанная выше, может быть прикреплена к блоку 400 клеммы согласно настоящему варианту выполнения, и блок 6 соединения клеммы, который имеет заданный диаметр вала и может соединять заданную беспаечную клемму, обеспечен выступающим образом заранее в по меньшей мере одном изолированном пространстве 40.
Другими словами, в некотором изолированном пространстве 40 блок 6 соединения клеммы заранее обеспечен на клеммной пластине 41 выступающим образом. Блок 6 соединения клеммы представляет собой охватываемый винт, который образован так, что беспаечная клемма, соответствующая обычно используемому электрическому проводу, может быть вставлена в него. С другой стороны, в других изолированных пространствах 40 шпилька 1, описанная выше, крепится в отверстии 42 под винт, образованном в клеммной пластине 41. Шпилька 1 может быть заменена в любое время. Что касается блока 6 соединения клеммы, заранее обеспеченного в изолированном пространстве 40, то заданное отверстие под винт для завинчивания типичного охватываемого винта в него может быть обеспечено в клеммной пластине 41 вместо предварительного обеспечения охватываемого винта без головки на клеммной пластине 41 выступающим образом, как проиллюстрировано на ФИГ. 7.
Согласно блоку 400 клеммы, имеющему вышеприведенную конфигурацию, например, даже если другой электрический провод необходимо дополнительно соединять, при этом используя типичный электрический провод, это может быть легко выполнено простым использованием недорогой шпильки 1.
Далее будет описано электрическое устройство 7, которое включает шпильку 1 и блок 4, 400 клеммы, описанные выше. ФИГ. 8 представляет собой пояснительную схему электрического устройства 7, которое включает блок 4 (400) клеммы. На ФИГ. 8 электрическое устройство 7 проиллюстрировано в виде устройства преобразования мощности. Более того, примеры электрического устройства 7 включают различные устройства в различных областях применения в дополнение к размыкателю, двигателю, приводимому в движение устройством преобразования мощности и т.п.
Как проиллюстрировано на ФИГ. 8, устройство преобразования мощности, которое представляет собой электрическое устройство 7, включает плату 71 преобразования мощности, на которой образована заданная электрическая схема, в корпусе 70, при этом блок 4 клеммы размещен на угловом участке корпуса 70. Далее, электрическая схема платы 71 преобразования мощности и трехфазный источник 8 питания переменного тока и двигатель 9 соединены друг с другом с помощью блока 4 клеммы, и эта электрическая схема выполняет подачу, потребление или подачу и потребление мощности снаружи. ФИГ. 8 иллюстрирует участок 4А клеммы внешнего соединения и участок клеммы 4В внутреннего соединения.
Как описано выше, используя шпильку 1 и блок 4 клеммы согласно настоящему варианту выполнения, даже если необходимо соединять электрический провод другого размера, например, другой толщины, это может быть выполнено недорогой шпилькой 1.
В связи с этим, необязательно дополнительно подготавливать другой блок 4 клеммы, и увеличение стоимости может быть предотвращено.
В вышеописанном варианте выполнения шпилька 1 выполнена так, что обеспечены первый углубленный участок 14 и второй углубленный участок 15; однако, достаточно включать по меньшей мере первый углубленный участок 14 для завинчивания первого охватываемого винтового участка 11 в отверстие 42 под винт клеммной пластины 41.
Более того, вся длина шпильки 1 или каждый размер первого охватываемого винтового участка 11, второго охватываемого винтового участка 12, суженного участка 13 и т.п. может быть выполнена произвольно. Более того, форма, размер и т.п. блока 4 клеммы могут быть выполнены соответственно.