JP4884059B2 - 計器用バイパス端子構造及び接続端子構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば電力量計といった計器の交換や補修の際、計器に接続されている一次側電線と、二次側電線とを取り外すことなく、即ち無停電の状態で交換や補修作業を行うための計器用バイパス端子構造、及びここから派生して広く一般に適用できる接続端子構造に関する。

従来のこの種の計器用バイパス端子構造は、例えば電力量計に着脱可能に装着される端子台と、迂回通電回路を形成するための切換用接続体とを備えたものが公知になっている（特許文献１参照）。

端子台は、一次側電線が接続される電源側中継端子と、二次側電線が接続される負荷側中継端子と、該両中継端子にそれぞれ接続されると共に、電力量計に接続される接触導体とを有している。この端子台は予め電力量計に接続される。

電源側中継端子及び負荷側中継端子が順次左側から配設されており、中性線に対応する両中継端子が平板状の導体によって連結されている。

切換用接続体は、進退自在に設けられた３個の板状の可動接触子と、該各可動接触子の進退動作を個別に手動操作するつまみとを有している。中央の可動接触子は隣接する電源側及び負荷側の中継端子に跨って接触し、左右の可動接触子は対応する電源側及び負荷側の中継端子、即ち端子台の両端に位置する中継端子にそれぞれ接触するようになっている。

そして、電力量計を交換又は点検する場合は、各つまみを正方向に回動操作し、可動接触子を端子台の各接触導体に接触させると、各接触導体が同相同士で短絡接続され、これによって迂回通電回路が形成され、一次側電線と二次側電線が導通接続され、負荷側が通電された状態、即ち無停電の状態で電力量計の交換や点検作業が行えるようになっている。
特開２００２−１３９５１８号公報

しかしながら、上記従来の計器用バイパス端子構造の場合、端子台及び切換用接続体のいずれも一体型であるため、電力量計の種類に合わせて多種のものを用意する必要がある。さらには、可動接触子をつまみによって進退させる必要があるため、構造が複雑でその分部品点数が増えてコスト高になるという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、計器の種類に合わせて作製する必要がなく、簡単且つ安価な計器用バイパス端子構造、及びここから派生して広く一般的に適用できる接続端子構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る計器用バイパス端子構造は、一次側電線６ａ又は二次側電線６ｂの何れか一方が接続される中継端子７と、該中継端子７に一体化されると共に、計器１に設けられた複数の端子２の何れか一つに接続される接触導体１２と、中継端子７と接触導体１２との間に設けられ、外側に向かうにしたがって大きく開口したテーパ状の接触凹部１１を有する雌端子１０とを備えた個別端子台５と、該個別端子台５の雌端子１０の接触凹部１１に接離可能な接触面を有する台錐状の雄端子１６と、該雄端子１６を二つ一組に接続する接続導体２０とを備えた接続体１５と、雌端子１０の接触凹部１１の底部に形成された螺孔１１ａと、雄端子１６の軸線に沿って穿設される貫通孔１７と、該貫通孔１７に挿通されると共に、螺孔１１ａに螺合するねじ棒２６とを備えた、雌端子１０および雄端子１６の締結手段２５とから構成される計器用バイパス端子構造において、上記貫通孔１７の中途部にねじ棒２６に螺合する螺溝１９が形成されてなることを特徴とするものである。

したがって、個別端子台５を、一次側電線６ａ及び二次側電線６ｂの線数に合わせて個別に接続すると共に、個別端子台５を接続体１５によって同相同士で短絡接続すると、計器１の端子部２において負荷側への迂回通電回路が形成される。即ち、負荷側を通電した状態で、計器１の端子部２から計器本体を分離できるようになる。つまり、無停電の状態で計器１の交換や点検が行えるようになる。

また、雌端子１０の内側に雄端子１６が挿入されるほど、雌端子１０の接触凹部１１に雄端子１６の接触面が接触することになり、両端子１０，１６の接続状態が確保される一方、両端子１０，１６の接触面積を大きくとれるようになると共に、短絡の際に生じる電流容量を大きくとれるようになり、小型化が図れる。なお、ここでいう台錐状とは、円台錐及び角台錐を含むものとする。また、個別端子台５の雌端子１０と、接続体１５の雄端子１６とを締結することにより、雌端子１０と雄端子１６の確実な接触状態を確保できる。また、貫通孔１７に挿通されたねじ棒２６が雌端子１０の螺孔１１ａに螺合することになり、ねじ棒２６がねじ込まれるにしたがって、雌端子１０と雄端子１６とが圧接するように接続される。さらに、雌端子１０から雄端子１６を引き抜く際、螺溝１９にねじ棒２６が螺合しているので抜きやすい。

さらに、上記雄端子１６に、貫通孔１７に連通すべくその長さ方向に沿ってスリット１８を形成するのがよい。

この場合、スリット１８によって、ねじ棒２６が螺孔１１ａに螺合するにしたがって雄端子１６の外径が縮径することになり、確実に接触することになる。

また、本発明の接続端子構造は、一次側電線６ａ又は二次側電線６ｂの何れか一方が接続される中継端子７と、該中継端子７に一体化されると共に、計器１に設けられた複数の端子２の何れか一つに接続される接触導体１２と、中継端子７と接触導体１２との間に設けられ、外側に向かうにしたがって大きく開口したテーパ状の接触凹部１１を有する雌端子１０とを備えた個別端子台５と、該個別端子台５の雌端子１０の接触凹部１１に接離可能な接触面を有する台錐状の雄端子１６と、該雄端子１６を二つ一組に接続する接続導体２０とを備えた接続体１５と、雌端子１０の接触凹部１１の底部に形成された螺孔１１ａと、雄端子１６の軸線に沿って穿設される貫通孔１７と、該貫通孔１７に挿通されると共に、螺孔１１ａに螺合するねじ棒２６とを備えた、雌端子１０および雄端子１６の締結手段２５とから構成される計器用バイパス端子構造において、上記雄端子１６には、貫通孔１７に連通すべくその長さ方向に沿ってスリット１８が形成されてなることを特徴とするものである。

以上のように、本発明によれば、一次側電線及び二次側電線の線数に合わせて個別に接続するようにしたので、機種に合わせて別途作製する必要がなく、多種に亘って対応できる。さらに、台錐状の雄端子と、テーパ状の接触凹部を有する雌端子とを接触させるだけなので、構造が簡単で、部品点数が増えることもなく、安価に製造できる効果がある。

以下、本発明の一実施形態に係る計器用バイパス端子構造について、添付図面を参照しつつ説明する。

本実施形態の計器用バイパス端子構造は、一次側電線及び二次側電線が接続された、例えば電力量計などの計器において、負荷側を通電した状態で計器の交換や補修ができるようにしたものである。本実施形態においては、電力量計１に使用される計器用バイパス端子構造を例にとって説明する。この計器用バイパス端子構造は、例えば図１及び図２に示すように、電力量計１に設けられた複数の端子２に着脱可能に装着される個別端子台５と、該個別端子台５とによって、負荷側への通電状態を維持するための迂回通電回路を形成する接続体１５とから構成されている。なお、電力量計１は、端子２と計器本体３とが着脱可能に構成されているものとする。

個別端子台５は、縦長の直方体形状の中継端子７と、該中継端子７の上端に一体に設けられた横長の直方体形状の雌端子１０と、その基端部が雌端子１０の上面に一体化されて延設された棒状の接触導体１２とを備えている。そして、中継端子７、雌端子１０、及び接触導体１２は一体化された金属体（電気導体）であり、外部から電気を供給したり、外部へ電気を導出したりする場合に使用することができる。

中継端子７には、その下部に、電源側の屋外電線（一次側電線）６ａ、又は負荷側の屋内電線（二次側電線）６ｂの何れか一方が接続される挿入孔８が軸線に沿って形成されている。しかも、該挿入孔８の正面側の側壁部には、複数の止めねじ９が挿入孔８の軸線に対して直交方向に螺合しており、止めねじ９によって屋外電線６ａ又は屋内電線６ｂの接続状態が維持できるようになっている。

雌端子１０には、その軸線に沿って接触凹部１１が前端から後部にかけて形成されており、該接触凹部１１は、外側（前側）に向かうにしたがって大きく開口したテーパ状を呈している。さらに、接触凹部１１の底部には、後述するねじ棒２６の先端部が螺合する螺孔１１ａがその軸線に沿って形成されている。

接触導体１２は、中継端子７の挿入孔８に対して略同心状に位置しており、例えば電力量計１に設けられた端子２に着脱可能に接続される。

そして、個別端子台５は、ゴム材や合成樹脂材などからなる絶縁性のケース１３によって被覆されている。但し、中継端子７の止めねじ９の螺合部位、中継端子７の挿入孔８の開口部、雌端子１０の接触凹部１１の開口部、及び接触導体１２の先端側は被覆されていない。

接続体１５は、雌端子１０の接触凹部１１に接離可能な接触面を有する接触子としての雄端子１６と、該雄端子１６を二つ一組に接続する接続導体としてのケーブル２０と、個別端子台５の雌端子１０及び接続体１５の雄端子１６を締結する締結手段２５とを備えている。

雄端子１６は、雌端子１０の接触凹部１１に対応する台錐状（円台錐状）を呈しており、小径部が接触凹部１１の奥部に位置し、且つ大径部が接触凹部１１の開口端に位置した時が、雄端子１６と雌端子１０との接続状態となる。さらに、雄端子１６の軸線に沿って貫通孔１７が穿設されると共に、その周面に長さ方向に沿ってスリット１８が形成されている。このスリット１８は、貫通孔１７と連通しており、該貫通孔１７の径外方向に形成されている。つまり、雄端子１６が雌端子１０の接触凹部１１の開口端から奥部に向かって挿入されるにしたがって、スリット１８の幅が小さくなると共に、貫通孔１７が縮径される一方、貫通孔１７の縮径によって雄端子１６の筒状部に径外方向に拡径しようとする応力が作用し、雄端子１６の外周面が接触凹部１１の内周面に圧接することになる。

また、貫通孔１７の中途部には、螺溝１９が形成されており、これによって、二重の締結構造と、雄端子１６の引抜構造とが備わることになる。即ち、雄端子１６は、後述するねじ棒２６が螺溝１９に螺合した状態で雌端子１０の螺孔１１ａに螺合するので、接触凹部１１の奥端部までしっかりと挿入されると共に、確実に面接触することになる。一方、ねじ棒２６の螺孔１１ａに対する螺合が解除されても、ねじ棒２６が螺溝１９に螺合していれば、ねじ棒２６と雄端子１６とが一体化されているので、ねじ棒２６の頭部を把持して雄端子１６を雌端子１０から容易に引き出すことができる。

ケーブル２０は、両端部を除いて絶縁被覆されており、露出した両端部の導体２１が、雄端子１６の幅広の端面に溶着されている。さらに、この溶着部位が、絶縁性を有する筒状の保護部材（チューブ）２２によって保護されている。

締結手段２５は、雌端子１０の螺孔１１ａと、雄端子１６の貫通孔１７、スリット１８、及び螺溝１９と、貫通孔１７に挿通されると共に、螺孔１１ａ及び螺溝１９に螺合するねじ棒２６とから構成されている。このねじ棒２６は、中間部分から頭部まで棒状で、中間部分から先端部までがねじ部となっており、棒状部はねじ部よりも細径になっている。なお、ねじ棒２６としては、平ねじ又は皿ねじが選択可能である。

つぎに使用態様について説明する。まず、電力量計１に設けられた複数の端子２には、個別端子台５の接触導体１２が予め接続されており、さらに、この個別端子台５の中継端子７には、屋外電線６ａ及び屋内電線６ｂが、例えば３相３線式、単相２線式などの線数に合わせて予め接続されている。なお、図１においては簡略しているが、３相３線式で、屋外電線６ａ及び屋内電線６ｂがそれぞれ３本ずつ左半分と右半分とに分かれて接続されているものとする。

この状態において、電力量計１の交換や点検を行う場合には、個別端子台５の雌端子１０に雄端子１６を接触させる。即ち、雌端子１０のテーパ状の接触凹部１１に、台錐状の雄端子１６を挿入し、ねじ棒２６を雄端子１６の螺溝１９に螺合させた後、雌端子１０の螺孔１１ａに螺合させて締め付ける。この際、上述したように、雄端子１６が挿入されるにしたがって、雄端子１６のスリット１８の間隔が小さくなり、雄端子１６の内径が縮小されて接触凹部１１の壁面に雄端子１６のテーパ面が圧接し、確実に接触することになる。

これによって、同相同士の接触導体１２が短絡接続されることになり、同相同士の屋外電線６ａと屋内電線６ｂが導通接続して、負荷側への迂回通電回路が形成され、無停電の状態で電力量計１の端子部２から計器本体３を分離できて、電力量計１の交換や点検作業が行えるようになる。

なお、上記実施形態の場合、雌端子１０及び雄端子１６ａを電力量計１のバイパス端子構造としたが、このような構造を単に電源側の電線（導体）と負荷側の電線（導体）とを接続する接続端子構造としても拡張して使用できるのはいうまでもない。

また、上記実施形態の場合、計器として電力の時間積分を求める電力量計を例にとって説明したが、本発明は、他の計器、例えば無効電力量計、電量計、ディジタル計器にも適用できる。

つぎに参考例について図３を参照して説明する。
図３に示す参考例は、接触面３１を有する雄端子３０と、該雄端子３０の接触面３１に接離可能な接触凹部３３を有する一対の雌端子３２と、雄端子３０及び雌端子３２を締結する締結部材とから構成されている。

雄端子３０は、側面視略菱形状を呈し、台錐状（円台錐状）の接触面３１が互いに反対方向に突出して形成されている。さらに、軸線方向に沿って、後述する締結部材のねじ棒を挿通させるための貫通孔３１ａが形成されている。加えて、雄端子３０の周面には、長さ方向に沿ってスリット３１ｂが形成されている。

雌端子３２は、比較的平坦な直方体形状を呈し、その略中央に、外側に向かうにしたがって大きく開口したテーパ状の接触凹部３３が厚さ方向に沿って形成されている。しかも、該接触凹部３３の底部から後部にかけてねじ棒３５を挿通させるための挿通孔３３ａが貫穿されている。さらに、電源側、負荷側に接続される電線６ａ、６ｂの導体端部が背面の下部に溶着されており、雌端子３２の接触凹部３３と、その背面に溶着された電線６ａ、６ｂの端部とが電気的に導通接続されている。

締結部材は、両雄端子３０と雌端子３２とが一体化された状態において、一方の雌端子３２の挿通孔３３ａ、雄端子３０の貫通孔３１ａを通って他方の雌端子３２の挿通孔３３ａに挿通される比較的長尺のねじ棒３５と、他方の雌端子３２の挿通孔３３ａから臨出するねじ棒３５の先端部に螺合して、両雌端子３２と雄端子３０とが一体化された状態を維持するナット３６とを有している。

つぎに使用態様について説明する。一方の雌端子３２の接触凹部３３に、雄端子３０の一方の接触面３１を挿入した後、他方の雌端子３２の接触凹部３３に、雄端子３０の他方の接触面３１を挿入する。この際、雄端子３０が挿入されるにしたがって、雄端子３０のスリット３１ｂの間隔が小さくなり、雄端子３０の内径が縮小されて接触凹部３３の壁面に雄端子３０の接触面３１のテーパ面が圧接し、確実に接触することになる。

そして、両雌端子３２と雄端子３０が確実に接触すると、両雌端子３２の対向面が接触し、雄端子３０が両雌端子３２の接触凹部３３に隠れて外側からは見えなくなっている。

この状態において、ねじ棒３５を、一方の雌端子３２の挿通孔３３ａから挿入して、雄端子３０の貫通孔３１ａを通って他方の雌端子３２の挿通孔３３ａに挿通し、他方の雌端子３２の挿通孔３３ａからねじ棒３５の先端部を臨出させ、臨出したねじ棒３５の先端部にナット３６を螺合させる。

この際、両雌端子３２の対向面は平坦であるため、両雌端子３２の対向面が当接した状態においては、電線６ａ、６ｂの位置を所望の位置に回動させることができる。したがって、電線６ａ、６ｂを所望の位置に回動させて、ねじ棒３５、ナット３６を緊締し、両雌端子３２と雄端子３０とが一体化された状態を維持する。

なお、上記参考例の場合、一対の雌端子３２と、該各雌端子３２に接離可能な一つの雄端子３０とで構成される接続端子構造について説明したが、これに限定されるものではなく、横並びに一体化された複数の雌端子３２と、同様に一体化された複数の雄端子３０とで構成してもよい。

また、上記参考例の場合、雌端子３２の背面の下部に電線を溶着するようにしたが、導体であってもよい。

さらに、上記実施形態の雄端子１６の接触面を円台錐状としたが、角台錐状であってもよい。

本発明の一実施形態に係る計器用バイパス端子構造を示す斜視図である。 図１の側断面図である。 参考例を示す断面図である。

符号の説明

１…電力量計（計器）、２…端子、３…計器本体、５…個別端子台、６ａ…屋外電線（一次側電線）、６ｂ…屋内電線（二次側電線）、７…中継端子、８…挿入孔、９…止めねじ、１０、３２…雌端子、１１、３３…接触凹部、１１ａ…螺孔、１２…接触導体、１３…ケース、１５…接続体、１６、３０…雄端子（接触子）、１７、３１ａ…貫通孔、１８、３１ｂ…スリット、１９…螺溝、２０…ケーブル（接続導体）、２１…導体、２２…チューブ、２５…締結手段、２６、３５…ねじ棒、３３ａ…挿通孔、３６…ナット

Claims (3)

1. 一次側電線（６ａ）又は二次側電線（６ｂ）の何れか一方が接続される中継端子（７）と、該中継端子（７）に一体化されると共に、計器（１）に設けられた複数の端子（２）の何れか一つに接続される接触導体（１２）と、中継端子（７）と接触導体（１２）との間に設けられ、外側に向かうにしたがって大きく開口したテーパ状の接触凹部（１１）を有する雌端子（１０）とを備えた個別端子台（５）と、
   該個別端子台（５）の雌端子（１０）の接触凹部（１１）に接離可能な接触面を有する台錐状の雄端子（１６）と、該雄端子（１６）を二つ一組に接続する接続導体（２０）とを備えた接続体（１５）と、
   雌端子（１０）の接触凹部（１１）の底部に形成された螺孔（１１ａ）と、雄端子（１６）の軸線に沿って穿設される貫通孔（１７）と、該貫通孔（１７）に挿通されると共に、螺孔（１１ａ）に螺合するねじ棒（２６）とを備えた、雌端子（１０）および雄端子（１６）の締結手段（２５）とから構成される計器用バイパス端子構造において、
   上記貫通孔（１７）の中途部にねじ棒（２６）に螺合する螺溝（１９）が形成されてなることを特徴とする計器用バイパス端子構造。
2. 上記雄端子（１６）には、貫通孔（１７）に連通すべくその長さ方向に沿ってスリット（１８）が形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の計器用バイパス端子構造。
3. 一次側電線（６ａ）又は二次側電線（６ｂ）の何れか一方が接続される中継端子（７）と、該中継端子（７）に一体化されると共に、計器（１）に設けられた複数の端子（２）の何れか一つに接続される接触導体（１２）と、中継端子（７）と接触導体（１２）との間に設けられ、外側に向かうにしたがって大きく開口したテーパ状の接触凹部（１１）を有する雌端子（１０）とを備えた個別端子台（５）と、
   該個別端子台（５）の雌端子（１０）の接触凹部（１１）に接離可能な接触面を有する台錐状の雄端子（１６）と、該雄端子（１６）を二つ一組に接続する接続導体（２０）とを備えた接続体（１５）と、
   雌端子（１０）の接触凹部（１１）の底部に形成された螺孔（１１ａ）と、雄端子（１６）の軸線に沿って穿設される貫通孔（１７）と、該貫通孔（１７）に挿通されると共に、螺孔（１１ａ）に螺合するねじ棒（２６）とを備えた、雌端子（１０）および雄端子（１６）の締結手段（２５）とから構成される計器用バイパス端子構造において、
   上記雄端子（１６）には、貫通孔（１７）に連通すべくその長さ方向に沿ってスリット（１８）が形成されてなることを特徴とする計器用バイパス端子構造。

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