JP2006058129A - 電力量計用コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 計器本体の計器端子の抜き差しが容易で、耐久性および電気的特性に優れ、計器端子が挿入される隙間調整を不要とし得る電力量計用コネクタを提供する。
【解決手段】 電力量計３を構成する計器本体１から突出した計器端子２ａ，２ｂが抜き差し可能に挿着され、その計器端子２ａ，２ｂが差し込まれた状態で前記計器端子２ａ，２ｂと機械的に接触すると共に電気的に接続される電力量計用コネクタ１１ａ，１１ｂであって、前記計器端子２ａ，２ｂが挿入されるスリット１２を有する導電性ブロック１３と、その導電性ブロック１３に回転自在に支承され、前記スリット１２に挿入された計器端子２ａ，２ｂに対して退入自在に当接する導電性ローラ１４と、前記導電性ブロック１３に取り付けられ、前記スリット１２に挿入された計器端子２ａ，２ｂに対して導電性ローラ１４を弾性的に押圧する導電性ばね１５とを具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は電力量計用コネクタに関し、詳しくは、電力量計についての各種試験を実施する電力量計試験台に設けられ、被試験計器である電力量計を試験装置と電気的に接続するための電力量計用コネクタに関する。

一般的に、電力量計については、器差試験調整および始動検査などの各種試験が実施されている。この電力量計についての各種試験を実施する電力量計試験台には、被試験計器である電力量計を試験装置と電気的に接続するためのコネクタが配設されている。

近年、電力量計の各計器メーカーでは、新型の電力量計が製造されており、例えば、図７（ａ）（ｂ）に示すように計器本体１からＡＣプラグと同一形状の計器端子２ａ，２ｂを導出したタイプの電力量計３がある。図示の電力量計３の場合、計器本体１の表示部４と反対側に位置する背面に、四つの電流用計器端子２ａが異なるピッチ間隔で一列配置され、また、三つの電圧用計器端子２ｂが同一ピッチ間隔で一列配置されている。

このような端子構造を持つ電力量計３に対して、電力量計試験台に設けられたコネクタ５ａ，５ｂは、図８〜図１０の構造を具備する。なお、図８および図１０では、電圧用計器端子２ｂとその計器端子２ｂが接続されるコネクタ５ｂを省略している。

図８および図９に示すように前述の電力量計３の各計器端子２ａ，２ｂが接続されるコネクタ５ａ，５ｂは、ベース板６上に各計器端子２ａ，２ｂと対応させた位置に配列させて設けられている。各コネクタ５ａ，５ｂは、同一構造であり、導電性支持台７上に設けられた導電性ブロック８と導電性ばね９からなる。なお、電気的な接続は、例えば導電性支持台７の一部に給電用リード線（図示せず）をねじ止め等により取り付けることにより行われる。

このコネクタ５ａ，５ｂでは、図１０に示すように計器本体１から導出された計器端子２ａ，２ｂを導電性ブロック８と導電性ばね９の間に押し込むことにより、試験台の一部を構成する計器取付板１０に被試験計器である電力量計３が配置される。その電力量計３の計器本体１から導出された計器端子２ａ，２ｂは、導電性ばね９の弾性力によって導電性ブロック８との間に挟み込まれた状態となって、コネクタ５ａ，５ｂと電気的に接続される。

ところで、前述した電力量計試験台では、電力量計３の各種試験を実施する関係上、試験台のコネクタ５ａ，５ｂに対して計器本体１を抜き差しする回数が多くてその頻度が高い。ここで、計器本体１から導出された計器端子２ａ，２ｂは、導電性ブロック８と導電性ばね９の間に挿入されることから、その計器端子２ａ，２ｂの厚みに対して導電性ブロック８と導電性ばね９の間の隙間寸法を調整する必要がある。

計器端子２ａ，２ｂの厚みに対して導電性ブロック８と導電性ばね９の間の隙間寸法が小さすぎると、コネクタ５ａ，５ｂに計器本体１を抜き差しする頻度が高いことから、計器本体１の抜き差し時に余計な力を加えなければならず、数回の抜き差しで接触抵抗が増大して耐久性が悪く、計器本体１の抜き差しが困難となって作業性が大幅に低下する。

また、計器端子２ａ，２ｂの厚みに対して導電性ブロック８と導電性ばね９の間の隙間寸法が大きすぎると、導電性ばね９の弾性力を効果的に作用させることが困難となり、導電性ブロック８と導電性ばね９の間で計器端子１との接触不良が生じるおそれがある。

このような導電性ブロック８と導電性ばね９との間の隙間は、導電性ばね９を支持台７に取り付けているねじｍによって調整可能であるが、前述したようにその隙間寸法は、計器端子１の厚みに対して小さすぎても大きすぎても問題が生じるため、適正な値に設定できるように調整することは非常に困難であった。

そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、計器本体の計器端子の抜き差しが容易で、耐久性および電気的特性に優れ、計器端子が挿入される隙間調整を不要とし得る電力量計用コネクタを提供することにある。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、電力量計を構成する計器本体から突出した計器端子が抜き差し可能に挿着され、その計器端子が差し込まれた状態で前記計器端子と機械的に接触すると共に電気的に接続される電力量計用コネクタであって、前記計器端子が挿入されるスリットを有する導電性ブロックと、その導電性ブロックに回転自在に支承され、前記スリットに挿入された計器端子に対して退入自在に当接する導電性ローラと、前記導電性ブロックに取り付けられ、前記スリットに挿入された計器端子に対して導電性ローラを弾性的に押圧する導電性ばねとを具備したことを特徴とする。

本発明では、計器本体の計器端子をコネクタに接続するに際して、その計器端子が導電性ブロックのスリットに挿入される。このスリットは、計器端子の厚みよりも若干大きな幅を有することにより、計器端子の挿入を可能にしている。この計器端子のスリットへの挿入により、導電性ローラが退入するが、その導電性ローラを導電性ばねが弾性的に押圧するため、導電性ローラに作用する弾性力により計器端子は導電性ブロックとの間に挟持される。この計器端子の抜き差しは、導電性ブロックとの間で計器端子を挟み込んでいる導電性ローラが回転可能な状態であるために容易となる。

前述の構成における導電性ブロックに計器端子の挿入方向と直交する方向に沿って切欠部を形成し、その切欠部に導電性ローラの軸部を嵌入させることにより、前記導電性ローラを、計器端子に対して退入自在にかつ導電性ブロックに対して回転自在に装着した構造が可能となる。

このように導電性ローラを導電性ブロックの切欠部で支承することにより、その切欠部に嵌入した導電性ローラの軸部を切欠部の開孔側へ移動可能とすることで、導電性ローラを導電性ブロックに対して退入自在にしている。また、導電性ローラを導電性ブロックに回転自在に支承したことにより、計器端子の抜き差しが容易となる。

また、前述の構成における導電性ばねは、導電性ローラと当接する導電板と前記導電性ローラに弾性的な押圧力を作用させるばね板とを重ね合わせた二層構造とすることが望ましい。

この導電性ばねは、導電性ローラと電気的な接触を確保する機能と、その導電性ローラを弾性力により計器端子に押圧する機能とを具備する必要があることから、導電性ローラと当接する側に導電板を配置し、その反対側にばね板を配置することにより、前述した二つの機能を兼備させることができる。
また、本発明の電力量計用コネクタは、導電性ローラおよび導電性ばねが組み付けられた複数の導電性ブロックを、複数の計器端子の配列パターンに合致させてベース板上に配列させ、各導電性ブロックを前記ベース板に対してその取り付け面内で独立して微小移動可能に装着した構造が望ましい。

このように導電性ブロックをベース板に対してその取り付け面内で独立して微小移動可能に装着すれば、複数の計器端子の配列パターンに誤差があったとしても、それぞれの導電ブロックがベース板の取り付け面内で前後方向、左右方向および回転方向に微小移動し、計器端子の配列パターンの誤差を吸収することにより、その計器端子を導電性ブロックのスリットに確実に挿入させることが可能となる。

本発明によれば、計器端子が挿入されるスリットを有する導電性ブロックと、その導電性ブロックに回転自在に支承され、スリットに挿入された計器端子に対して退入自在に当接する導電性ローラと、導電性ブロックに取り付けられ、スリットに挿入された計器端子に対して導電性ローラを弾性的に押圧する導電性ばねとでコネクタを構成したことにより、計器本体の計器端子の抜き差し時、挿入・抜脱される計器端子に対して導電性ローラが回転するため、その計器端子の抜き差しが容易となり、計器端子が挿入される隙間調整も不要となるので作業性が大幅に向上する。

また、その導電性ローラを導電性ばねにより計器端子に当接させ、導電性ブロックに押さえ付けるようにしてその導電性ローラと導電性ブロックとで計器端子を挟み込む構造としたことにより、抜き差しを繰り返しても接触抵抗が増大することがないので耐久性の向上が図れ、計器端子との電気的な接触を確保することができるので電気的特性に優れたコネクタを提供することができる。

図１〜図６は、本発明に係る電力量計用コネクタの実施形態で、この実施形態の電力量計用コネクタは、電力量計についての器差試験調整および始動検査などの各種試験を実施する電力量計試験台に設けられ、被試験計器である電力量計を試験装置と電気的に接続するためのものである。

なお、電力量計３は、背景技術で説明したように、例えば図７（ａ）（ｂ）に示すように計器本体１からＡＣプラグと同一形状の計器端子２ａ，２ｂを導出したタイプのものが適用され、図示の電力量計３では、計器本体１の表示部４と反対側に位置する背面に、四つの電流用計器端子２ａが異なるピッチ間隔で一列配置され、また、三つの電圧用計器端子２ｂが同一ピッチ間隔で一列配置されている。

電力量計用コネクタ１１ａ，１１ｂは、図１〜図３に示すように電力量計３の計器端子２ａ，２ｂが挿入されるスリット１２を有する導電性ブロック１３と、その導電性ブロック１３に回転自在に支承され、スリット１２に挿入された計器端子２ａ，２ｂに対して退入自在に当接する導電性ローラ１４と、導電性ブロック１３に取り付けられ、スリット１２に挿入された計器端子２ａ，２ｂに対して導電性ローラ１４を弾性的に押圧する導電性ばね１５と、複数の導電性ブロック１３が計器端子２ａ，２ｂの配列関係と合致した配列でもって起立保持されたベース板１６と、そのベース板１６に支柱１７を介して設けられた計器取付板１８とで主要部が構成されている。

前述のコネクタ１１ａ，１１ｂは、真鍮製ブロックにスズメッキを施した略直方体形状をなす導電性ブロック１３を備え、異なるピッチ間隔で一列配置された四つの電流用計器端子２ａと対応した電流用のコネクタ１１ａと、同一ピッチ間隔で一列配置された三つの電圧用計器端子２ｂと対応した電圧用のコネクタ１１ｂとがベース板１６に配設されている。

なお、導電性ブロック１３の側面１９には、電流用計器端子２ａまたは電圧用計器端子２ｂへの給電用リード線３２（図５および図６参照）をねじ止めして電気的に接続するためのねじ孔２０が穿設されている。

これら導電性ブロック１３は、ベース板１６の取り付け面内で独立して微小移動可能に装着されている。つまり、それぞれの導電性ブロック１３は、取り付け面内で前後方向、左右方向および回転方向に微小移動できるようにベース板１６にねじ止めされている。

これにより、複数の計器端子２ａ，２ｂの配列パターンに誤差があったとしても、それぞれの導電ブロック１３がベース板１６の取り付け面内で前後方向、左右方向および回転方向に微小移動し、計器端子２ａ，２ｂの配列パターンの誤差を吸収することにより、その計器端子２ａ，２ｂを導電性ブロック１３のスリット１２に確実に挿入させることが可能となる。

この導電性ブロック１３の上端部には、図４に示すように電力量計３の計器端子２ａ，２ｂが挿入されるスリット１２が高さ方向に沿って形成されている。このスリット１２は、計器端子２ａ，２ｂの幅寸法よりも若干大きめの幅を有し、その上縁部には計器端子２ａ，２ｂの挿入を容易にするために面取り２１が施されている。

このスリット１２に連通するように凹部２２が形成され、その凹部両側に位置する側壁部２３に、計器端子２ａ，２ｂの挿入方法と直交する方向に沿って切欠部２４が形成されている。この切欠部２４は、スリット１２と反対側に位置する導電性ブロック１３の端面２５に開口するように形成され、その切欠部２４に例えば銅製の導電性ローラ１４の軸部２６を嵌入させることにより、導電性ローラ１４を、計器端子２ａ，２ｂに対して退入自在にかつ導電性ブロック１３に対して回転自在に装着する。

このように導電性ローラ１４の軸部２６を切欠部２４に嵌入させることにより、導電性ブロック１３への導電性ローラ１４の組み付けを容易にしている。導電性ローラ１４は、その一部がスリット１２内に入り込んだ状態に配置されている。

導電性ばね１５は、導電性ローラ１４と当接する導電板２７と導電性ローラ１４に弾性的な押圧力を作用させるばね板２８とを重ね合わせた二層構造をなしている。この導電性ばね１５は、導電性ブロック１３の端面２５の下部で上下二箇所でねじ止めされている。下側に位置するねじ２９により導電性ばね１５を固定し、上側に位置するねじ３０により導電性ばね１５で導電性ローラ１４に作用させる弾性的な押圧力を調整する。

導電板２７は、例えば銅製部材で、導電性ローラ１４との接触により良好な電気的接続を確保するためのものであり、また、ばね板２８は、例えばばね鋼材からなり、導電性ローラ１４に作用させる弾性的な押圧力を確保するためのものである。

このように導電性ばね１５を導電板２７とばね板２８からなる二層構造とすることにより、導電板２７だけでは導電性ローラ１４に弾性的な押圧力を作用させることが材質面で困難である点と、ばね板２８だけでは導電性ローラ１４との接触により良好な電気的接続を確保することが材質面で困難である点を相互に補完する機能を発揮する。

ベース板１６に支柱１７を介して設けられた計器取付板１８には、一列配置された四つの電流用の導電性ブロック１３と対応させて、その導電性ブロック１３の上方を開放する長穴３１ａが形成され、また、一列配置された三つの電圧用の導電性ブロック１３と対応させて、その導電性ブロック１３の上方を開放する長穴３１ｂが形成されている。これら二つの長穴３１ａ，３１ｂに電力量計３の計器端子２ａ，２ｂが挿通されて導電性ブロック１３のスリット１２に挿入される。

この計器取付板１８は、ベース板１６に立設された支柱１７の長さにより導電性ブロック１３の高さに対する位置が設定され、計器取付板１８上に配置された計器本体１から導出した計器端子２ａ，２ｂと導電性ブロック１３のスリット１２との相対位置が規定される。従って、この支柱１７の長さを設計変更することにより、導電性ブロック１３のスリット１２に対する計器端子２ａ，２ｂの挿入位置を調整することが可能である。

なお、図示の計器取付板１８は、矩形状部材であるが、電力量計試験台において、被試験計器である複数の電力量計３が所定間隔で配置される取付面を構成する面積を有するものである。

以上の構成からなる電力量計用コネクタ１１ａ，１１ｂを組み込んだ電力量計試験台において、被試験計器である電力量計３のコネクタ１１ａ，１１ｂとの脱着を以下に説明する。なお、図５および図６では、三つの電圧用計器端子２ｂおよびそれと対応した電圧用のコネクタ１１ｂを図示省略している。

まず、電力量計３を電力量計試験台に取り付けるに際しては、計器本体１から導出した計器端子２ａ，２ｂを計器取付板１８の長穴３１ａ，３１ｂから導電性ブロック１３のスリット１２に挿入する。この挿入時、計器本体１を押し込むことにより、計器端子２ａ，２ｂは、導電性ローラ１４に当接し、導電性ばね１５の弾性力に抗して導電性ローラ１４を押し退ける。導電性ローラ１４は、計器端子２ａ，２ｂの挿入と共に回転しながら導電性ブロック１３の切欠部２４に沿って退入する。

この導電性ローラ１４の回転により計器端子２ａ，２ｂを導電性ブロック１３のスリット１２に容易に挿入することが可能となる。また、導電性ばね１５の弾性的な押圧力により導電性ローラ１４が計器端子２ａ，２ｂに確実に接触してその導電性ローラ１４と導電性ブロック１３との間に計器端子２ａ，２ｂが挟み込まれた状態となって、計器端子２ａ，２ｂと導電性ブロック１３との電気的な接続が確実に得られる。この状態で、計器端子２ａ，２ｂへの給電が可能となる。

一方、電力量計３を電力量計試験台から取り外すに際しては、てこの原理を利用して計器本体１を計器取付板１８から離脱させるようにすれば、計器本体１から導出した計器端子２ａ，２ｂを導電性ブロック１３のスリット１２から抜脱することができる。この時、導電性ばね１５の弾性力により導電性ブロック１３と導電性ローラ１４との間に挟み込まれた計器端子２ａ，２ｂは、導電性ローラ１４が回転しながら引き抜かれるため、導電性ブロック１３のスリット１２から容易に抜脱することができる。なお、計器端子２ａ，２ｂの抜脱後、導電性ローラ１４は、導電性ばね１５の弾性力により初期位置に復帰する。

以上のようにして、導電性ブロック１３に導電性ローラ１４を回転自在に設けたことにより、計器端子２ａ，２ｂの挿入あるいは抜脱時、計器端子２ａ，２ｂに当接した導電性ローラ１４が回転することにより、計器端子２ａ，２ｂの挿入あるいは抜脱が容易にできるので、計器本体１を計器取付板１８へ押し付ける押圧力や、その計器本体１を計器取付板１８から離脱させる引張り力を低減することができる。

本発明に係る電力量計用コネクタの実施形態で、計器取付板を外した状態のコネクタおよび電力量計を示す斜視図である。 本発明の実施形態で、計器取付板を取り付けた状態のコネクタおよび電力量計を示す斜視図である。 本発明の実施形態で、ベース板上に配置された複数のコネクタを示す平面図である。 本発明の実施形態で、一つのコネクタを示す分解斜視図である。 本発明の実施形態で、コネクタに電力量計を装着する前の状態を示す正面図である。 本発明の実施形態で、コネクタに電力量計を装着した後の状態を示す正面図である。 計器本体からＡＣプラグと同一形状の計器端子を導出したタイプの電力量計で、（ａ）は正面から見た斜視図、（ｂ）は背面から見た斜視図である。 電力量計用コネクタの従来例で、コネクタに電力量計を装着する前の状態を示す正面図である。 電力量計用コネクタの従来例で、ベース板上に配置された複数のコネクタを示す平面図である。 電力量計用コネクタの従来例で、コネクタに電力量計を装着した後の状態を示す正面図である。

符号の説明

１ 計器本体
２ａ，２ｂ 計器端子
３ 電力量計
１１ａ，１１ｂ 電力量計用コネクタ
１２ スリット
１３ 導電性ブロック
１４ 導電性ローラ
１５ 導電性ばね
１６ ベース板
２４ 切欠部
２６ 軸部
２７ 導電板
２８ ばね板

Claims (4)

1. 電力量計を構成する計器本体から突出した計器端子が抜き差し可能に挿着され、その計器端子が差し込まれた状態で前記計器端子と機械的に接触すると共に電気的に接続される電力量計用コネクタであって、前記計器端子が挿入されるスリットを有する導電性ブロックと、その導電性ブロックに回転自在に支承され、前記スリットに挿入された計器端子に対して退入自在に当接する導電性ローラと、前記導電性ブロックに取り付けられ、前記スリットに挿入された計器端子に対して導電性ローラを弾性的に押圧する導電性ばねとを具備したことを特徴とする電力量計用コネクタ。
2. 前記導電性ブロックに計器端子の挿入方向と直交する方向に沿って切欠部を形成し、その切欠部に導電性ローラの軸部を嵌入させることにより、前記導電性ローラを、計器端子に対して退入自在にかつ導電性ブロックに対して回転自在に装着した請求項１に記載の電力量計用コネクタ。
3. 前記導電性ばねは、導電性ローラと当接する導電板と前記導電性ローラに弾性的な押圧力を作用させるばね板とを重ね合わせた二層構造とした請求項１に記載の電力量計用コネクタ。
4. 前記導電性ローラおよび導電性ばねが組み付けられた複数の導電性ブロックを、複数の計器端子の配列パターンに合致させてベース板上に配列させ、各導電性ブロックを前記ベース板に対してその取り付け面内で独立して微小移動可能に装着した請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力量計用コネクタ。

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