説明

電気機器

【課題】筐体の大型化を招くことなく端子の下方における基板の収納スペースを大型化できるとともに、端子間に隔壁を備えることなく十分な絶縁距離を確保できるようにする。
【解決手段】端子台1の上面に、筐体11の前後方向である矢印Y方向に沿って2個の端子部3A,3Bを段差Lを設けて階段状に配置した第1の端子部列3と、矢印Y方向に沿って3個の端子部4A〜4Cを段差Lを設けて階段状に配置した第2の端子部列4と、を筐体11の幅方向である矢印X方向に沿って互いに隣接させて設けた。矢印Y方向について端子部列3の最下位の端子部3Bの位置と端子部列4における最下位の端子部4Cの位置とを等しくし、矢印Z方向について端子部列3の最上位の端子部3Aの位置と端子部列4における最上位の端子部4Aの位置とを等しくした。端子部3Aの位置は、端子部4Aの位置と端子部4Bの位置との間の位置としてもよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、光電スイッチや端子台など、外部からの配線が接続される端子部を備えた電気機器に関する。
【背景技術】
【0002】
検出領域内における検出対象物の有無を検出する際に、反射型光電スイッチ及び透過型光電スイッチが用いられている。反射型光電スイッチは、単一の筐体内に投光手段と受光手段とを備え、投光手段から検出領域に照射された検出光の検出領域に存在する検出対象物における反射光を受光手段によって受光する。透過型光電スイッチは、投光手段を収納した投光側筐体と受光手段を収納した受光側筐体とを検出領域を挟んで互いに対向して配置し、検出領域に検出対象物が存在しない状態で投光手段から照射された検出光を受光手段によって受光する。
【0003】
反射型光電スイッチの筐体及び透過型光電スイッチの受光側筐体には、受光手段に直流電源を供給するための2本の電源線を接続する2つの入力端子と、受光手段から出力される検出信号のための信号線を接続する出力端子と、を備えた端子台が設けられている。受光手段がアナログ信号を出力する場合、コモン端子、ノーマルクローズ端子及びノーマルオープン端子の3つの出力端子が備えられる。
【0004】
複数の端子を備えた従来の電気機器の端子台として、複数の端子部を階段状に配置することで、各端子部への電源線及び信号線の接続を容易にしたものがある(例えば、特許文献1参照。)。従来の光電スイッチの端子台も、これに倣って2つの入力側端子部と3つの出力側端子部とをそれぞれ階段状に左右2列に配置したものがある。
【特許文献1】特開平06−196082号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来の光電スイッチでは、2つの入力端子を3つの出力端子のうちの下方の2つの出力端子の側方に同じ高さで配置されていた。このため、従来の光電スイッチでは、入力側端子と出力側端子とで端子台の下方のスペースが同じになり、このスペースに収納される基板や電子部品の面積を大きくするためには、筐体が大型化する問題があった。また、従来の光電スイッチでは、左右の端子間に絶縁距離を確保するための隔壁を備える必要があった。
【0006】
この発明の目的は、筐体の大型化を招くことなく端子の下方における基板や電子部品の収納スペースを大型化することができるとともに、端子間に隔壁を備えることなく十分な絶縁距離を確保することができる電気機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明の電気機器は、水平面内の第1の方向に沿って互いに隣接するm(mは2以上の整数)個の端子部列を有する。(m−1)番目の端子部列は、第1の方向に水平面内で直交する第2の方向に沿ってn(nは1以上の整数)個の端子部を所定の段差を設けて階段状に配置して構成されている。m番目の端子部列は、第2の方向に沿って(n+1)個の端子部を所定の段差を設けて階段状に配置して構成されている。第2の方向について各端子部列における最下位の端子部の位置が等しく、高さ方向について各端子部列における最上位の端子部が所定の段差の範囲に位置する。端子部の各々は、外部からの配線が接続される端子と、端子に接続され水平方向と平行な方向に延在する導電部とを有している。
【0008】
例えば、m=2の場合、光電スイッチの端子台は、第2の方向に沿ってn(nは1以上の整数)個の端子部を所定の段差を設けて階段状に配置した第1の端子部列と、第2の方向に沿って(n+1)個の端子部を前記所定の段差を設けて階段状に配置した第2の端子部列と、を水平面内の第1の方向に沿って互いに隣接させて有する。第2の方向について第1の端子部列及び第2の端子部列における最下位の端子部の位置が等しく、高さ方向について第1の端子部列及び第2の端子部における最上位の端子部の位置が等しい。
【0009】
第1の端子部列の各端子部の高さは、第2の方向の同じ位置にある第2の端子部列の端子部よりも所定の段差だけ高くなる。このため、第2の方向の同一位置にある第1の端子部列の端子部と第2の端子部列の端子部とを同じ高さにした場合に比べて、端子台の全高、全長及び全幅が変化することなく、第1の端子部列の下方のスペースが所定の段差分だけ拡大される。また、第1の端子部列の各端子部と第2の端子部列の各端子部とは絶縁距離以上離れて配置され、これらの間に隔壁を設ける必要がない。
【0010】
したがって、少なくとも前記第1の端子部列の下方に検出信号を出力する回路を実装した基板を収納する場合、端子台の全高、全長又は全幅を大きくすることなく、収納可能な基板面積を拡大させることができる。
【0011】
上記発明の電気機器は、mを2とする光電スイッチであり、第1の端子部列は電源線が接続される2個の端子部を含む入力側端子部列であり、第2の端子部列は検出対象の有無に応じた検出信号の信号線が導電部に接続される3個の端子部を含む出力側端子部列としてもよい。
【発明の効果】
【0012】
この発明によれば、筐体の大型化を招くことなく端子の下方における基板や電子部品の収納スペースを大型化することができるとともに、端子間に隔壁を備えることなく十分な絶縁距離を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
図1は、この発明の第1の実施形態に係る端子台を備えた光電スイッチの組立図である。光電スイッチ10は、検出領域内における検出対象物の有無の検出に用いられる。
【0014】
光電スイッチ10は、筐体11、支持体12、カバー13を備えている。筐体11は、前面の上部に光学レンズ15を備え、前面の中間部にフィルタ14を備え、上面側が開放した中空形状を呈している。支持体12は、筐体11の内部に上方から収納される。カバー13は、筐体11の上面側に着脱自在にされている。
【0015】
支持体12は、電子部品を実装した基板21〜23を保持する。基板21は、支持体12の上部に保持され、前端部にLED31,32を実装している。LED31,32は、発光部を前方に向けて基板21に実装されている。支持体12の前面の上部は開放しており、LED31,32の発光部は支持体12の前方に露出している。
【0016】
支持体12の前面には、凹部41,42が上下2段に形成されている。凹部41,42には、検出光を照射する光源(投光手段)及びこの発明の受光手段である受光素子が必要に応じて収納される。受光素子は、例えばCCDである。
【0017】
筐体11、支持体12及びカバー13は、反射型光電スイッチ及び透過型光電スイッチに共用される。光電スイッチ10が反射型光電スイッチである場合、反射型光電スイッチ用の支持体12が筐体11の内部に収納され、凹部41及び凹部42には、それぞれ光源及び受光素子が収納される。光電スイッチ10が透過型光電スイッチである場合、透過型光電スイッチ用の支持体が筐体11の内部に収納され、例えば、投光側筐体である筐体11に収納される支持体12の凹部41に光源が収納され、受光側筐体である筐体11に収納される支持体12の凹部41に受光素子が収納される。または、透過型光電スイッチ用の支持体は、凹部41及び凹部42からなる部分を1つの凹部に置き換え、その1つの凹部に投光側筐体では光源、受光側筐体では受光素子を設ける構成としても良い。
【0018】
基板22は、主として電源用の回路が搭載される基板22aと、主として光源、受光素子及びこれらを駆動する回路が搭載される基板22bとで構成される。基板22aに設けられた貫通孔に基板22bの端部(図1では、基板22bのうち、端部は基板22aに図示され、その他の部分は隠れている)が挿入されて半田付けされることによって、基板22a及び22bは互いに直交して接続されている。凹部41,42における光源及び受光素子の収納状態に応じて、基板22,23に実装される電子部品の構成が異なる。受光素子は、検出光の受光量に応じた信号を出力する。凹部41又は凹部42に受光素子が収納されている場合、基板22,23に実装されている電子部品によって構成される回路は、受光素子から出力された信号を増幅して検出信号として出力する。
【0019】
基板21は、凹部41又は凹部42に受光素子が収納されている場合にのみ、支持体12に装着される。基板21に実装されている電子部品が構成する回路は、受光素子から出力される信号の電圧レベルに応じてLED31,32を駆動する。
【0020】
図2は、この発明の実施形態に係る端子台を有する支持体の背面側から見た斜視図であり、キャップを取り外した状態を示している。支持体12は、樹脂等の絶縁性材料を素材とする端子台1とキャップ2とからなる。キャップ2は、端子台1の上面に装着される。
【0021】
端子台1は、筐体10の左右方向である矢印X方向(この発明の第1の方向である。)に沿って第1の端子部列3及び第2の端子部列4を上面に備えている。端子部列3は、電源線が接続される2つの端子部3A,3Bを含む入力側端子部列である。端子部列4は、検出信号の信号線が接続される3つの端子部4A〜4Cを含む出力側端子部列である。
【0022】
端子部4A、4B、4Cはそれぞれ、ノーマルオープン端子、コモン端子、ノーマルクローズ端子である。コモン端子は、光電スイッチが検出対象が無いことを検出した場合、ノーマルクローズ端子に接続されて導通し(つまり、検出対象無しとする検出信号を出力)、ノーマルオープン端子に接続されず、光電スイッチが検出対象物が有ることを検出した場合、ノーマルクローズ端子に接続されず、ノーマルオープン端子に接続されて導通する(つまり、検出対象有りとする検出信号を出力)。
【0023】
各端子部3A,3B,4A〜4Cには、導電性材料を素材とする端子5が側方から装着される。端子5には、上端に雌ねじ部5Aが形成され、下端に導電部5Bが形成されている。導電部5Bは矢印X方向及び矢印Y方向を含む水平方向と平行な方向に延在して端部が基板22、23に設けられた信号線(図示せず)に接続されている。この信号線には、上記の検出対象の有無に応じた検出信号が流れる。雌ねじ部5Aには、キャップ2の上方に孔部20を貫通した雄ねじ2Aが螺合し、側方に外部からの配線(図示せず)を挿入するための挿入孔2Bが設けられている。孔部切り替えレバー20は、キャップ2において端子台1に装着された際に各端子部3A,3B,4A〜4Cに対向する位置に形成されている。外部からの配線を挿入孔2Bに挿入して雄ねじ2Aを締め付けることによって、外部からの配線が端子5に接続される。
【0024】
第1の端子部列3には、筐体10の前後方向である矢印Y方向(この発明の第2の方向である。)に沿って、光電スイッチ10の筐体11の前面側から背面側に向かって所定の段差Lを設けて順次下降する階段状に2つの端子部3A,3Bが配置されている。第2の端子部列4には、矢印Y方向に沿って、光電スイッチ10の筐体11の前面側から背面側に向かって段差Lを設けて順次下降する階段状に3つの端子部4A〜4Cが配置されている。
【0025】
矢印Y方向について、端子部列3の最下位の端子部3Bの位置は、端子部列4の最下位の端子部4Cの位置と等しくされている。筐体10の高さ方向である矢印Z方向について、端子部列3の最上位の端子部3Aの位置は、端子部列4の最上位の端子部4Aの位置と等しくされている。
【0026】
したがって、矢印X方向について、端子部3Aの側方に位置する端子部4Bは端子部3Aよりも段差Lだけ下方に位置し、端子部3Bの側方に位置する端子部4Cは端子部3Bよりも段差Lだけ下方に位置する。つまり、端子部列3は、端子部列4に対して矢印Y方向の同一位置で段差Lだけ上方に位置している。また、端子部列3,4の矢印X方向の幅は、段差Lに等しくされている。
【0027】
ここで、段差Lは、各端子部間の絶縁距離以上の長さである。したがって、端子部3Aは、他の端子部3B,4A〜4Cのそれぞれに対して絶縁距離を満足する位置に配置されている。他の端子部3B,4A〜4Cも端子部3Aと同様である。このため、端子台1には、各端子部間の絶縁距離を確保するための隔壁を備える必要がない。
【0028】
端子台1において、端子部列3の下方には基板22(図2には図示さない。)の主面が矢印Y方向及び矢印Z方向の面方向(水平方向と垂直な方向)に収納され、端子部列4の下方には基板23の主面が矢印Y方向及び矢印Z方向の面方向(水平方向と垂直な方向)に収納される。
【0029】
図3(A)及び(B)は、支持体12の左右の側面図である。図3(A)中にハッチングを付して示すように、支持体12の左側面における出力側端子部列4の下方であって矢印Y方向及び矢印Z方向の面方向(水平方向と垂直な方向)には、基板23を収納する基板収納部7が構成されている。図3(B)中にハッチングを付して示すように、支持体12の右側面における入力側端子部列3の下方であって矢印Y方向及び矢印Z方向の面方向(水平方向と垂直な方向)には、基板22を収納する基板収納部6が構成されている。
【0030】
なお、基板23には、基板22に実装されている電気部品22Aとの干渉を避けるべく、孔部23Aが形成されている。
【0031】
図2に示したように、端子部列3が端子部列4に対して矢印Y方向の同一位置で段差Lだけ上方に位置しているため、端子台1における端子部列3の下方のスペースは、端子部列4の下方のスペースに比較して、少なくとも端子部3A,3Bの下方において矢印Z方向に広い。このため、基板収納部6は、基板収納部7に収納される基板23よりも大きな基板22を収納することができる。
【0032】
このように、この実施形態では、端子部列3を端子部列4に対して矢印Y方向の同一位置で段差Lだけ上方に位置させているため、端子部列3を端子部列4に対して矢印Y方向の同一位置で同一の高さにした場合に比較して、収納可能な基板の面積を拡大できる。
【0033】
一方、端子部列3内で最も背面側に位置する最下位の端子部3Bの矢印Y方向の位置は、端子部列4内で最も背面側に位置する最下位の端子部4Cの位置に等しい。また、端子部列3内で最も前面側に位置する最上位の端子部3Aの矢印Z方向の位置は、端子部列4内で最も前面側に位置する最上位の端子部4Aの位置に等しい。このため、端子部列3を端子部列4に対して矢印Y方向の同一位置で同一の高さにした場合に比較して、端子台1が矢印Y方向及び矢印Z方向に拡大することがなく、端子台1を収納する筐体10の大型化を招くことなく、収納可能な基板面積を拡大できる。
【0034】
また、端子台1に形成される5個の端子部3A,3B,4A〜4Cのそれぞれに対する端子5の装着作業を、端子台1の右側面のみから行うことができ、組立作業を容易化できる。
【0035】
図4(A)及び(B)は、この発明の第2の実施形態に係る端子台の右側後方及び左側後方から見た斜視図である。この実施形態に係る端子台1は、受光手段が検出光の受光量に応じたディジタルデータを出力する光電スイッチに備えられる。検出領域における検出対象物の有無の検出結果をディジタルデータで出力する場合、回路構成が小型化され、端子台1の端子部列3の下方に基板24のみを収納すればよい。また、出力側の端子部列4において端子部4Cは使用する必要がない。
【0036】
前述のように、端子台1の各端子部3A,3B,4A,4Bには、端子部列4が配置されている左側面のみから端子5を装着することができる。このため、端子部4A,4Bに装着する端子5についても、端子部3A,3Bに装着される端子5と同じ方向から基板24に実装することができる。
【0037】
なお、上記の第1及び第2の実施形態では何れも、それぞれ2個の端子部及び3個の端子部をえた2つの端子部列を有する端子台1を例に挙げて説明したが、この発明のm及びnの値はこれに限るものではない。この発明は、mを2以上の整数とし、nを1以上の整数として、任意の数の端子部を含む任意の数の端子部列を備えた端子台に適用することができる。
【0038】
また、高さ方向(矢印Z方向)について、各端子部列における最上位の端子部の位置は、段差の範囲内であればよい。即ち、端子部列3の最上位の端子部3Aの位置は、実施形態で説明したように端子部列4の最上位の端子部4Aの位置と等しい位置に限るものではなく、端子部列4の最上位の端子部4Aの位置と一つ下位の段の端子部4Bの位置との間としてもよい。
【0039】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】図1は、この発明の第1の実施形態に係る端子台を備えた光電スイッチの組立図である。
【図2】この発明の実施形態に係る端子台を有する支持体の背面側から見た斜視図である。
【図3】(A)及び(B)は、支持体12の左右の側面図である。
【図4】(A)及び(B)は、この発明の第2の実施形態に係る端子台の右側後方及び左側後方から見た斜視図である。
【符号の説明】
【0041】
1−端子台
2−キャップ
3−第1の端子部列
4−第2の端子部列
5−端子
6−入力側基板収納部
7−出力側基板収納部
10−光電スイッチ
11−筐体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水平面内の第1の方向に沿って互いに隣接するm(mは2以上の整数)個の端子部列を有する電気機器であって、
(m−1)番目の端子部列は、前記第1の方向に水平面内で直交する第2の方向に沿ってn(nは1以上の整数)個の端子部を所定の段差を設けて階段状に配置し、
m番目の端子部列は、前記第2の方向に沿って(n+1)個の端子部を前記所定の段差を設けて階段状に配置し、
前記第2の方向について各端子部列における最下位の端子部の位置が等しく、高さ方向について各端子部列における最上位の端子部が前記所定の段差の範囲に位置し、
前記端子部の各々は、外部からの配線が接続される端子と、当該端子に接続され前記水平方向と平行な方向に延在する導電部とを有する電気機器。
【請求項2】
少なくとも前記第1の端子部列の下方に、前記検出信号を出力する回路を実装した基板を収納する請求項1に記載の電気機器。
【請求項3】
当該電気機器は光電スイッチであって、
mは2であり、
第1の端子部列は電源線が接続される2個の端子部を含む入力側端子部列であり、第2の端子部列は検出対象の有無に応じた検出信号の信号線が導電部に接続される3個の端子部を含む出力側端子部列である請求項1又は2に記載の電気機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−217958(P2009−217958A)
【公開日】平成21年9月24日(2009.9.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−57555(P2008−57555)
【出願日】平成20年3月7日(2008.3.7)
【出願人】(000000309)IDEC株式会社 (188)
【Fターム(参考)】