JP4593637B2

JP4593637B2 - 電力量計

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Publication number: JP4593637B2
Application number: JP2008036309A
Authority: JP
Inventors: 真実田中; 浩堀野; 隆中村
Original assignee: 株式会社エネゲート
Priority date: 2008-02-18
Filing date: 2008-02-18
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2028-02-18
Also published as: JP2009192496A

Description

本発明は、例えば一般家庭などの電力需要家が使用する電力量を計測して表示する電力量計に関する。

例えば、一般家庭などの電力需要家が使用する電力量を計測して表示する電力量計として、電子式電力量計が知られている（例えば、特許文献１の図１６参照）。この種の電子式電力量計は、供給される電流および電圧から電力量を計測する処理回路が実装された配線基板を筐体内に収容し、その処理回路で演算された電力量を液晶パネルで表示する構造を具備する。

また、この電子式電力量計は、図１９（ａ）に示すように処理回路に電力を給電するための入力端子１０２ａと負荷に電力を給電するための出力端子１０２ｂとを筐体１０１に並設した端子ブロック１０２を有する。この端子ブロック１０２の入力端子１０２ａには電力供給設備からの電線（図示せず）が接続され、出力端子１０２ｂには家庭内の負荷への電線（図示せず）が接続される。

一般的に、電力量計については、実使用に先立って検定所などにおいて、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。図１９（ｂ）（ｃ）に示すように、この電力量計についての各種試験を実施するに際しては、所望の電圧および電流をそれぞれ独立して電力量計に供給するため、端子ブロック１０２には、電流端子１１１，１１２と電圧端子１１１ａ，１１２，１１３ａが設けられている。

前述した各種試験が実施される虚負荷時には、電流端子１１１と電圧端子１１１ａとの間および電流端子１１３と電圧端子１１３ａとの間に設けられた試験用端子１２０を電流端子１１１と電圧端子１１１ａとの間および電流端子１１３と電圧端子１１３ａとの間で開放することにより〔図１９（ｂ）参照〕、電流端子１１１，１１３から試験電流を、また、電圧端子１１１ａ，１１３ａから試験電圧をそれぞれ独立して電力量計の処理回路に供給するようにしている。

また、各種試験の実施後に電力量計が一般家庭などの電力需要家に設置される実負荷時には、試験用端子１２０を固定しているねじ１１７を緩めてスライドさせることにより、その試験用端子１２０で電流端子１１１と電圧端子１１１ａとの間および電流端子１１３と電圧端子１１３ａとの間を短絡した状態でねじ１１７を締め付けて試験用端子１２０を固定する〔図１９（ｃ）参照〕。これにより、電流端子１１１，１１３に接続された電線を介して電力供給設備から電流および電圧を電力量計の処理回路に供給するようにしている。
特開２００６−２２６８４２号公報（図１６）

ところで、前述した従来の電力量計では、虚負荷時、試験用端子１２０を電流端子１１１と電圧端子１１１ａとの間および電流端子１１３と電圧端子１１３ａとの間で開放することにより〔図１９（ｂ）参照〕、電流端子１１１，１１３と電圧端子１１１ａ，１１３ａから試験電流と試験電圧をそれぞれ独立して電力量計の処理回路に供給するようにしている。

また、実負荷時、試験用端子１２０で電流端子１１１と電圧端子１１１ａとの間および電流端子１１３と電圧端子１１３ａとの間を短絡することにより〔図１９（ｃ）参照〕、電流端子１１１，１１３に接続された電線を介して電力供給設備から電流および電圧を電力量計の処理回路に供給するようにしている。

しかしながら、虚負荷時から実負荷時への切り替えに際しては、電流端子１１１と電圧端子１１１ａとの間および電流端子１１３と電圧端子１１３ａとの間で開放した状態にある試験用端子１２０を固定するねじ１１７を一旦緩めた上でその試験用端子１２０をスライドさせ、電流端子１１１と電圧端子１１１ａとの間および電流端子１１３と電圧端子１１３ａとの間を短絡した状態でねじ１１７を締め付けて試験用端子１２０を固定する必要がある。

このようにねじ１１７の緩めおよび締め付けや試験用端子１２０のスライドを実行する必要があるため、その切り替えが面倒な作業となり、その結果、作業時間を要すると共に作業効率の悪化を招いているというのが現状であった。

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、虚負荷時の各種試験における給電手段に着目し、例えば虚負荷時から実負荷時への切り替え作業を簡素化し得る電力量計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、供給される電流および電圧から電力量を計測する処理回路が実装された配線基板を筐体内に収容し、処理回路に電力を給電するための入力端子と負荷に電力を給電するための出力端子とを筐体に並設した電力量計において、配線基板に形成された導電性の給電ランドと、一端が入力端子に電気的に接続され、他端が配線基板の給電ランドに離間可能に弾圧接触する弾性部材とを備え、試験用電源が接続された電源用治具で弾性部材を押圧することにより弾性部材をその弾性力に抗して配線基板の給電ランドから離間させると共に電源用治具を配線基板の給電ランドに電気的に接触させることにより、電源用治具を介して試験用電源からの電圧と電流をそれぞれ独立して給電ランドを介して処理回路に供給可能としたことを特徴とする。

本発明では、配線基板に形成された導電性の給電ランドと、一端が入力端子に電気的に接続され、他端が配線基板の給電ランドに離間可能に弾圧接触する弾性部材とを備えた構造を具備する。各種試験が実施される虚負荷時には、試験用電源が接続された電源用治具で弾性部材を押圧することにより弾性部材をその弾性力に抗して配線基板の給電ランドから離間させる。これにより、弾性部材の一端が接続された入力端子と配線基板の給電ランドとを分離させることができ、入力端子からの電力供給を遮断する。また、電源用治具を配線基板の給電ランドに電気的に接触させることにより、その電源用治具を介して試験用電源からの電圧と電流をそれぞれ独立して給電ランドを介して処理回路に供給可能とする。

このように、電源用治具による弾性部材の押圧と、給電ランドとの電気的な接触でもって、虚負荷時の各種試験が実施可能となる。また、実負荷時には、電源用治具による弾性部材の押圧と、給電ランドとの電気的な接触を解除するだけであるため、虚負荷時と実負荷時での切り替え作業の簡素化が図れる。

本発明においては、配線基板の表裏面に給電ランドをそれぞれ形成すると共に両給電ランドを電気的に接続するスルーホールを形成し、弾性部材の他端を配線基板の裏面に形成された給電ランドに離間可能に弾圧接触させると共に、電源用治具の絶縁性先端部を配線基板の表面側から給電ランドのスルーホールに挿通させることによりその絶縁性先端部で弾性部材の他端を配線基板裏面の給電ランドから離間可能とし、電源用治具に設けられた電極部を配線基板表面の給電ランドに接触可能とした構造が望ましい。

この場合、配線基板の給電ランドのスルーホールを介して電源用治具の絶縁性先端部により弾性部材の他端を押圧して配線基板裏面の給電ランドから離間させることで、入力端子と給電ランドとの分離が容易に行え、電源用治具の電極部を配線基板表面の給電ランドに接触させることで、試験用電源からの電圧と電流をそれぞれ独立して給電ランドを介して処理回路に供給可能となる。このように、配線基板の表裏面に給電ランドおよびスルーホールを形成すると共に、配線基板裏面側に弾性部材を配置することで、電力量計の筐体内の限られたスペースを有効利用して、配線基板表面側からの電源用治具による虚負荷時の各種試験の実施が可能となる。

本発明においては、筐体の給電ランドと対応する部位に、電源用治具を挿入するための孔を設けた構造とすることが望ましい。このようにすれば、筐体の外部から電源用治具を前述の孔へ挿入することにより、電源用治具による弾性部材の押圧と、給電ランドとの電気的な接触でもって、虚負荷時の各種試験が実施可能となる。また、実負荷時には、電源用治具を孔から引き抜けば、電源用治具による弾性部材の押圧と、給電ランドとの電気的な接触を解除することが可能となる。

なお、本発明における弾性部材としては、配線基板の給電ランドに離間可能に弾圧接触する他端がくの字状に屈曲成形された板状ばねが好適である。このような弾性部材を使用すれば、実負荷時における入力端子と配線基板の給電ランドとの接続状態、あるいは、虚負荷時における入力端子と配線基板の給電ランドとの非接続状態のいずれかを簡単な構造で容易に選択することが可能となる。

本発明では、配線基板に形成された導電性の給電ランドと、一端が入力端子に電気的に接続され、他端が配線基板の給電ランドに離間可能に弾圧接触する弾性部材とを備えた構造を具備する。

このような構造としたことにより、各種試験が実施される虚負荷時には、試験用電源が接続された電源用治具で弾性部材を押圧することにより弾性部材をその弾性力に抗して配線基板の給電ランドから離間させると共に電源用治具を配線基板の給電ランドに電気的に接触させることにより、電源用治具を介して試験用電源からの電圧と電流をそれぞれ独立して給電ランドを介して処理回路に供給可能となる。

この状態で、虚負荷時の各種試験が実施可能となる。また、実負荷時には、電源用治具による弾性部材の押圧と、給電ランドとの電気的な接触を解除するだけであるため、虚負荷時と実負荷時との切り替え作業の簡素化が図れ、作業時間を短縮することができる。その結果、多数の電力量計について各種試験を実施する場合であっても、効率よく作業が行えてその実用的価値は大きい。

本発明に係る電力量計の実施形態を以下に詳述する。なお、以下の実施形態では、交流単相３線式の電力量計を例示するが、本発明はこれに限定されることなく、交流単相２線式あるいは交流三相３線式の電力量計についても適用可能である。

図１は電力量計前面の上部カバーおよび下部カバーを取り外した状態を示す。また、図２〜図５は電力量計の外観で上部カバーおよび下部カバーを取り付けた状態を示し、図６〜図９は図２〜図５の各図と対応させたもので、電力量計前面の下部カバーを取り外した状態を示す。さらに、図１０は図７のＡ−Ａ線に沿う断面、図１１は図８のＢ−Ｂ線に沿う断面を示す。

この実施形態の電子式電力量計は、図１に示すように、供給される電流および電圧から電力量を計測する処理回路（図示せず）が実装された配線基板１０を筐体２０内に収容し、処理回路で演算された電力量を液晶パネル３０で表示し、また、その処理回路に電力を給電するための入力端子４２ａ〜４２ｃ（１Ｓ〜３Ｓ）と負荷に電力を給電するための出力端子４４ａ〜４４ｃ（１Ｌ〜３Ｌ）とを筐体２０に並設した構造を具備する。なお、前述の液晶パネル３０は、配線基板１０の表面に実装されている。

この電力量計の外観を構成する樹脂製の筐体２０は、図２〜図５および図６〜図９に示すように、配線基板１０と入力端子４２ａ〜４２ｃおよび出力端子４４ａ〜４４ｃが配設されたベース２２と、そのベース２２の上部に着脱自在にねじ止めされ、配線基板１０を囲撓するように被覆する上部カバー２４と、ベース２２の下部に着脱自在にねじ止めされ、入力端子４２ａ〜４２ｃおよび出力端子４４ａ〜４４ｃを囲撓するように部分的に被覆する下部カバー２６とで構成されている。

図１に示すように、この筐体２０のベース２２の底部から突設された支柱２８ａ〜２８ｅ（図では５本）の段差付き先端部を、配線基板１０に設けられた孔１２ａ〜１２ｅに挿入することにより、その支柱２８ａ〜２８ｅの段差部に配線基板１０を載置すると共に位置決めするようにしている。また、ベース２２の底部から突設された爪部２１ａ〜２１ｃ（図では３本）を配線基板１０の周縁部に引掛け係止することにより、その配線基板１０を抜け止め固定している。

さらに、ベース２２における配線基板１０の下方部位には、配線基板１０の処理回路に電力を供給するための入力端子４２ａ〜４２ｃと、負荷に電力を供給するための出力端子４４ａ〜４４ｃとが並設されている。これら入力端子４２ａ〜４２ｃには電力供給設備からの電線（図示せず）が接続され、出力端子４４ａ〜４４ｃには家庭内の負荷への電線（図示せず）が接続される。

上部カバー２４は、図６〜図９に示すように、前述の配線基板１０の表面に実装された液晶パネル３０と対応する位置に窓部２３ａが形成された表示部２３を有する。また、その表示部２３の下部には、後述する虚負荷時に電源用治具８０（図１３参照）の接触金具８２ａ〜８２ｃが挿入される三つの孔２５ａ〜２５ｃが貫通形成され、通信端子５０ａ〜５０ｃが配設される三つの孔２７ａ〜２７ｃが穿設されている（図１０および図１１参照）。

なお、電源用治具８０の接触金具８２ａ〜８２ｃが挿入される三つの孔２５ａ〜２５ｃのうち、両側に位置する二つの孔２５ａ，２５ｃは丸棒状の接触金具８２ａ，８２ｃが挿入されることから丸穴形状であり、中央に位置する一つの孔２５ｂは接触金具８２ｂの屈曲部８２ｂ_１が挿入されることから鍵穴形状となっている。また、通信端子用の三つの孔２７ａ〜２７ｃのうち、二つの孔２７ａ，２７ｂは貫通形成され、残り一つの孔２７ｃは接地端子用として凹設されている。

下部カバー２６は、図２〜図５に示すように、上部カバー２４に設けられた孔２５ａ〜２５ｃおよび通信端子５０ａ〜５０ｃを被覆すると共に、ベース２２上に設けられた入力端子４２ａ〜４２ｃおよび出力端子４４ａ〜４４ｃを部分的に被覆する。下部カバー２６の下部周縁には、入力端子４２ａ〜４２ｃおよび出力端子４４ａ〜４４ｃに接続された電線（図示せず）を導出するための開口部２５が形成されている。

ここで、この種の電力量計では、実使用に先立って検定所などにおいて、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虚負荷時には、試験用電源から必要な試験電圧および試験電流をそれぞれ独立して電力量計の処理回路に供給するようにしている。

この各種試験の実施後に電力量計が一般家庭などの電力需要家に設置される実負荷時には、入力端子４２ａ〜４２ｃに接続された電線を介して電力供給設備から電流および電圧を電力量計の処理回路に供給し、その電流および電圧に基づく電力量を処理回路で演算して表示部２３の液晶パネル３０に表示すると共に、出力端子４４ａ〜４４ｃに接続された電線を介して負荷に電力を供給するようにしている。

この実施形態は、虚負荷時の各種試験における給電手段に着目した構造を具備する。つまり、図１１で拡大して示すように、配線基板１０の表面に導電性の給電ランド６２ａ〜６２ｃを形成すると共にその裏面にも導電性の給電ランド６４ａ〜６４ｃを形成する。これら給電ランド６２ａ〜６２ｃ，６４ａ〜６４ｃは、配線基板１０上に実装された処理回路に電圧および電流を供給するためのもので、処理回路の一部を構成してその処理回路内の他の回路部分と配線パターンにより接続されている。

三つの給電ランド６２ａ〜６２ｃ，６４ａ〜６４ｃのうち、両側に位置する二つの給電ランド６２ａ，６２ｃ，６４ａ，６４ｃについては、配線基板１０の表面の給電ランド６２ａ，６２ｃと裏面の給電ランド６４ａ，６４ｃとを電気的に接続するためのスルーホール６３ａ，６３ｃが形成されている。なお、中央に位置する残りの給電ランド６２ｂ，６４ｂについては、前述したスルーホールが形成されていない。

また、この給電ランド６２ａ〜６２ｃ，６４ａ〜６４ｃと三つの入力端子４２ａ〜４２ｃとの間には、裏面側の給電ランド６４ａ〜６４ｃと入力端子４２ａ〜４２ｃとを電気的に接続するための弾性部材として、例えば板ばね７０ａ〜７０ｃが配設されている。この板ばね７０ａ〜７０ｃは、図１２に示すように、一端である基端部７２ａ〜７２ｃが入力端子４２ａ〜４２ｃに電気的に接続され、他端である先端部７４ａ〜７４ｃが配線基板１０の裏面の給電ランド６４ａ〜６４ｃに弾圧接触するような形状を有する。

つまり、板ばね７０ａ〜７０ｃは、入力端子４２ａ〜４２ｃに接続された基端部７２ａ〜７２ｃと、その基端部７２ａ〜７２ｃが垂直に起立してベース２２の一部に形成された支持部２９ａ〜２９ｃでその垂直状態を保持された中間部７６ａ〜７６ｃと、その中間部７６ａ〜７６ｃから延びてくの字状に屈曲成形されて配線基板１０の裏面の給電ランド６４ａ〜６４ｃに弾圧接触する先端部７４ａ〜７４ｃとからなる（図１０および図１１参照）。

このような板ばね７０ａ〜７０ｃを使用することにより、実負荷時における入力端子４２ａ〜４２ｃと配線基板１０の裏面の給電ランド６４ａ〜６４ｃとの接続状態、あるいは、虚負荷時における入力端子４２ａ，４２ｃと配線基板１０の裏面の給電ランド６４ａ，６４ｃとの非接続状態のいずれかを簡単な構造で容易に選択することが可能となっている。なお、給電ランド６４ｂについては、板ばね７０ｂにより入力端子４２ｂと常時接続された状態となっている。

以上のような構造を有する電力量計に対して、虚負荷時に実施される各種試験では、以下のような電源用治具８０を使用する。

この電源用治具８０は、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、前述の配線基板１０の表面に設けられた三つの給電ランド６２ａ〜６２ｃに対応させて、三本の接触金具８２ａ〜８２ｃを治具本体８４に垂設した構造を具備する。三本の接触金具８２ａ〜８２ｃは円筒形状を有し、筐体２０の上部カバー２４に設けられた孔２５ａ〜２５ｃに挿通可能なようにその孔２５ａ〜２５ｃの内径よりも小さい外径を持つ。

これら三本の接触金具８２ａ〜８２ｃは、治具本体８４に形成された貫通孔８６ａ〜８６ｃに上下動自在に貫挿され、治具本体８４と接触金具８２ａ〜８２ｃとの間に張設されたコイルばね８８ａ〜８８ｃの弾性力により治具本体８４に対して接触金具８２ａ〜８２ｃが突出する方向、つまり、下方へ付勢されている。

三本の接触金具８２ａ〜８２ｃのうち、両側に位置する二本の接触金具８２ａ，８２ｃの先端には、例えば樹脂からなる絶縁性の突起８１ａ，８１ｃが取り付けられている。この突起８１ａ，８１ｃは円筒形状を有し、配線基板１０の給電ランド６２ａ，６２ｃのスルーホール６３ａ，６３ｃに挿通可能なようにそのスルーホール６３ａ，６３ｃの内径よりも小さい外径を持つ。また、この突起８１ａ，８１ｃの接触金具８２ａ，８２ｃからの突出長は、配線基板１０の表裏面に形成された給電ランド部分の厚み（配線基板１０と二つの給電ランド６２ａと６４ａ，６２ｃと６４ｃの合計厚み）よりも大きくなるように設定されている。

中央に位置する一本の接触金具８２ｂの先端には、線状をなす導電性の突条８１ｂが取り付けられている。なお、この接触金具８２ｂの先端には、後述するように上部カバー２４の孔２５ｂに挿通した状態でその孔２５ｂの一部に係止させるための屈曲部８２ｂ_１が設けられており、接触金具８２ｂの上部を延設してその延設端部８２ｂ_２にハンドル部８３が設けられている。

これら三本の接触金具８２ａ〜８２ｃは、虚負荷時に実施される各種試験で配線基板１０の表面の給電ランド６２ａ〜６２ｃに接触させることになるが、両側に位置する二本の接触金具８２ａ，８２ｃはその下端面８２ａ_１，８２ｃ_１で給電ランド６２ａ，６２ｃに接触し、中央に位置する残りの一本の接触金具８２ｂはその先端に取り付けられた突条８１ｂの下端８１ｂ_１が給電ランド６２ｂに接触することになる。

三本の接触金具８２ａ〜８２ｃには圧着端子８５ａ〜８５ｃが取り付けられ、その圧着端子８５ａ〜８５ｃから延びるリード線８７ａ〜８７ｃが、治具本体８４の前面に設けられた端子部８９へ引き出されて各引き出し端子８９ａ〜８９ｃに接続されている。この端子部８９の引き出し端子８９ａ〜８９ｃに試験用電源（図示せず）が接続されることになる。

以上のような構造を具備した電源用治具８０を使用し、電力量計に対して各種試験を実施する虚負荷時における電源用治具８０および電力量計の各部動作を以下に詳述する。この時、電力量計については、下部カバー２６を取り外すことにより、上部カバー２４に設けられた三つの孔２５ａ〜２５ｃが露呈した状態とする。

まず、図１４に示すように、電力量計の上部カバー２４の孔２５ａ〜２５ｃの上方に電源用治具８０を配置する。この時、入力端子４２ａ〜４２ｃに接続された板ばね７０ａ〜７０ｃの先端部７４ａ〜７４ｃはその弾性力により配線基板１０の裏面の給電ランド６４ａ〜６４ｃに弾圧接触した状態にある。

この状態から、電源用治具８０を下降させると、図１５に示すように三本の接触金具８２ａ〜８２ｃが電力量計の上部カバー２４の孔２５ａ〜２５ｃにそれぞれ挿通され、三本の接触金具８２ａ〜８２ｃのうちの二本の接触金具８２ａ，８２ｃの下端面８２ａ_１，８２ｃ_１が配線基板１０の表面の給電ランド６２ａ，６２ｃ（両側に位置する給電ランド）に当接すると共に残り一本の接触金具８２ｂの突条８１ｂの下端８１ｂ_１が配線基板１０の表面の給電ランド６２ｂ（中央に位置する給電ランド）に当接する。

これと同時に、両側に位置する二本の接触金具８２ａ，８２ｃの突起８１ａ，８１ｃが給電ランド６２ａ，６２ｃのスルーホール６３ａ，６３ｃを通って板ばね７０ａ，７０ｃの先端部７４ａ，７４ｃを押圧して配線基板１０の裏面の給電ランド６４ａ，６４ｃから突出し、その板ばね７０ａ，７０ｃの先端部７４ａ，７４ｃと給電ランド６４ａ，６４ｃとを離間させる。これにより、板ばね７０ａ，７０ｃの基端部７２ａ，７２ｃに接続された入力端子４２ａ，４２ｃと配線基板１０の給電ランド６４ａ，６４ｃとを分離させることができ、入力端子４２ａ，４２ｃからの電力供給の遮断状態となる。

この時、治具本体８４から突出する各接触金具８２ａ〜８２ｃは、コイルばね８８ａ〜８８ｃにより突出方向に弾性力が付勢されていることから、配線基板１０の表面の給電ランド６２ａ〜６２ｃに当接すると、コイルばね８８ａ〜８８ｃの弾性力に抗して治具本体８４に対して退入することで、その給電ランド６２ａ〜６２ｃに適正な圧力でもって接触することになる。また、前述したコイルばね８８ａ〜８８ｃは各部の寸法公差を吸収する機能も発揮する。

このようにして各接触金具８２ａ〜８２ｃが配線基板１０の給電ランド６２ａ〜６２ｃに弾圧接触した状態で、ハンドル部８３を水平方向に所定角度（例えば４５°）だけ回転させることにより、中央に位置する接触金具８２ｂの下端の屈曲部８２ｂ_１を上部カバー２４の孔２５ｂの切欠き状の最奥端部２５ｂ_１で引掛け係止させることで、各接触金具８２ａ〜８２ｃが配線基板１０の給電ランド６２ａ〜６２ｃに弾圧接触した状態を保持することができ、コイルばね８８ａ〜８８ｃの弾性力により電源用治具８０が電力量計に対して浮き上がることはない。

二本の接触金具８２ａ，８２ｃと一本の接触金具８２ｂおよび突条８１ｂは電極部を構成することになる。電源用治具８０の端子部８９の引き出し端子８９ａ〜８９ｃに試験用電源（図示せず）を接続することにより、電源用治具８０の各接触金具８２ａ〜８２ｃに接続された試験用電源から試験電圧と試験電流をそれぞれ独立して給電ランド６２ａ〜６２ｃを介して処理回路に供給する。

つまり、配線基板１０の表面の給電ランド６２ｂに接触した接触金具８２ｂを引き出した端子部８９の引き出し端子８９ｂと、配線基板１０の表面の給電ランド６２ａに接触した接触金具８２ａを引き出した端子部８９の引き出し端子８９ａとの間に、各種試験に必要な試験電圧と試験電流をそれぞれ独立して試験用電源から供給する。

同様に、配線基板１０の表面の給電ランド６２ｂに接触した接触金具８２ｂを引き出した端子部８９の引き出し端子８９ｂと、配線基板１０の表面の給電ランド６２ｃに接触した接触金具８２ｃを引き出した端子部８９の引き出し端子８９ｃとの間に、各種試験に必要な試験電圧と試験電流をそれぞれ独立して試験用電源から供給する。

なお、電源用治具８０の接触金具８２ｂを使用する代わりに、配線基板１０の裏面の給電ランド６４ｂと入力端子４２ｂとが板ばね７０ｂにより電気的に接続されていることから、その入力端子４２ｂを試験用電源に接続して使用することも可能である。

以上のように試験用電源から電源用治具８０の接触金具８２ａ〜８２ｃを通して必要な試験電圧と試験電流をそれぞれ独立して配線基板１０の給電ランド６２ａ〜６２ｃを介して処理回路に供給することで、虚負荷時の各種試験を実施する。このように、配線基板１０の表裏面に給電ランド６２ａ〜６２ｃ，６４ａ〜６４ｃおよびスルーホール６３ａ，６３ｃを形成すると共に、配線基板１０の裏面側に板ばね７０ａ〜７０ｃを配置することで、電力量計の筐体２０内の限られたスペースを有効利用して、配線基板１０の表面側からの電源用治具８０による虚負荷時の各種試験の実施が可能となる。

この虚負荷時の各種試験の実施後、図１４に示すように電源用治具８０のハンドル部８３を逆方向に所定角度（例えば４５°）だけ回転させることにより、中央に位置する接触金具８２ｂの下端の屈曲部８２ｂ_１を上部カバー２４の孔２５ｂの最奥端部２５ｂ_１で引掛け係止していた状態を解除した上で、電源用治具８０を引き上げることにより接触金具８２ａ〜８２ｃを電力量計から抜脱する。

これにより、接触金具８２ａ，８２ｃの突起８１ａ，８１ｃによる板ばね７０ａ，７０ｃの押圧と、接触金具８２ａ〜８２ｃの給電ランド６２ａ〜６２ｃとの電気的な接触を解除することができる。その結果、一般家庭などの電力需要家に設置される実負荷時には、入力端子４２ａ〜４２ｃに接続された電線を介して電力供給設備から電流および電圧を電力量計の処理回路に供給することが可能となる。

電力量計を以上のような構造としたことにより、虚負荷時には、筐体２０の外部から電源用治具８０の接触金具８２ａ〜８２ｃを上部カバー２４の孔２５ａ〜２５ｃへ挿入するだけで、その電源用治具８０を介して試験用電源からの試験電圧と試験電流をそれぞれ独立して電力量計の処理回路に供給して各種試験を実施することができ、また、実負荷時には、電源用治具８０を引き上げることにより接触金具８２ａ〜８２ｃを電力量計から抜脱するだけである。

ところで、この電力量計には通信端子５０ａ〜５０ｃが設けられており（図６〜図９参照）、この通信端子構造について以下に詳述する。この実施形態の電力量計における通信端子５０ａ〜５０ｃの構造を図１６および図１７に示す。図１６は図１のＸ部拡大図であり、図１７は図１０および図１１のＹ部拡大図である。

この通信端子５０ａ，５０ｂの構造は、図１６および図１７に示すように配線基板１０の表面に形成された二つの通信ランド５２ａ，５２ｂと、筐体２０の上部カバー２４に貫通形成された二つの孔２７ａ，２７ｂと、この孔２７ａ，２７ｂに嵌挿され、図１８に示す形状のインサート金具５４ａ，５４ｂと、そのインサート金具５４ａ，５４ｂの内径に挿通されるねじ５６ａ，５６ｂとで構成されている。

前述の通信ランド５２ａ，５２ｂは処理回路の一部を構成してその処理回路内の他の回路部分と配線パターンにより接続され、ねじ５６ａ，５６ｂが螺着されるねじ孔５２ａ_１，５２ｂ_１が形成されている。なお、通信端子５０ｃについては、上部カバー２４に貫通形成されずに凹設された孔２７ｃにねじ５６ｃを螺着して接地端子としている。

筐体２０の上部カバー２４に貫通形成された二つの孔２７ａ，２７ｂの内周には環状の突起２７ａ_１，２７ｂ_１が形成されている。これに対して、インサート金具５４ａ，５４ｂは円筒状をなし、その下部にフランジ部５４ａ_１，５４ｂ_１を有する。インサート金具５４ａ，５４ｂの外周面は、その上部に上部カバー２４の孔２７ａ，２７ｂの突起２７ａ_１，２７ｂ_１の内径よりも若干大きい径を有する大径部５４ａ_２，５４ｂ_２と、中間部に上部カバー２４の孔２７ａ，２７ｂの突起２７ａ_１，２７ｂ_１の内径よりも若干小さい径を有する小径部５４ａ_３，５４ｂ_３とからなる。

インサート金具５４ａ，５４ｂを以上のような形状としたことにより、そのインサート金具５４ａ，５４ｂを上部カバー２４の孔２７ａ，２７ｂに嵌挿した場合、その外周面の大径部５４ａ_２，５４ｂ_２と小径部５４ａ_３，５４ｂ_３との境界に位置する段差部５４ａ_４，５４ｂ_４が上部カバー２４の孔２７ａ，２７ｂの環状突起２７ａ_１，２７ｂ_１で引掛かり係止され、インサート金具５４ａ，５４ｂは上部カバー２４の孔２７ａ，２７ｂに軸方向でガタツキを持った状態で保持される。

通信端子５０ａ，５０ｂの構造を以上のような構成としたことにより、上部カバー２４の孔２７ａ，２７ｂに軸方向でガタツキを持たせた状態で保持されたインサート金具５４ａ，５４ｂに、通信用の圧着端子（図示せず）を装着した状態でねじ５６ａ，５６ｂを挿入して配線基板１０の通信ランド５２ａ，５２ｂのねじ孔５２ａ_１，５２ｂ_１に締め付ける。これにより、通信端子５０ａ，５０ｂに圧着端子を固定する。

この構造においては、ねじ５６ａ，５６ｂを配線基板１０の通信ランド５２ａ，５２ｂのねじ孔５２ａ_１，５２ｂ_１に締め付ける際に、インサート金具５４ａ，５４ｂが、圧着端子と配線基板１０の通信ランド５２ａ，５２ｂとの間に介在するスペーサとしての機能を発揮し、かつ、そのインサート金具５４ａ，５４ｂが上部カバー２４の孔２７ａ，２７ｂに対して軸方向でガタツキを持たせた構造となっていることから、ねじ５６ａ，５６ｂの締め付け過ぎにより配線基板１０が引き上げられるような不所望な応力がその配線基板１０に作用することがない。その結果、配線基板１０の長寿命化が図れ、配線基板１０の信頼性および耐久性を向上させることができる。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係る電力量計の実施形態で、上部カバーおよび下部カバーを取り外した状態を示す斜視図である。本発明の実施形態で、電力量計の外観を示す上方斜視図である。本発明の実施形態で、電力量計の外観を示す下方斜視図である。本発明の実施形態で、電力量計の外観を示す正面図である。本発明の実施形態で、電力量計の外観を示す下面図である。本発明の実施形態で、電力量計の下部カバーを取り外した状態を示す上方斜視図である。本発明の実施形態で、電力量計の下部カバーを取り外した状態を示す下方斜視図である。本発明の実施形態で、電力量計の下部カバーを取り外した状態を示す正面図である。本発明の実施形態で、電力量計の下部カバーを取り外した状態を示す下面図である。本発明の実施形態で、図７のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本発明の実施形態で、図８のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。本発明の実施形態で、板ばねを示す上方斜視図である。本発明の実施形態で、（ａ）は電源用治具の内部構造を示す断面図、（ｂ）は電源用治具の正面図、（ｃ）は電源用治具の側面図である。本発明の実施形態で、電源用治具を電力量計に取り付ける前あるいは取り外した後の実負荷時の状態を示す断面図である。本発明の実施形態で、電源用治具を電力量計に取り付けた虚負荷時の状態を示す断面図である。本発明の実施形態で、図１のＸ部拡大斜視図である。本発明の実施形態で、図１０および図１１のＹ部拡大斜視図である。本発明の実施形態で、（ａ）はインサート金具を示す斜視図、（ｂ）はインサート金具を示す正面図である。特許文献１に開示された電力量計の従来例で、（ａ）は電力量計の外観を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＺ部拡大で、虚負荷時の状態の端子ブロックを示す図、（ｃ）は（ａ）のＺ部拡大で、実負荷時の状態の端子ブロックを示す図である。

符号の説明

１０配線基板
２０筐体
２５ａ〜２５ｃ電源用治具を挿入するための孔
４２ａ〜４２ｃ入力端子
４４ａ〜４４ｃ出力端子
６２ａ〜６２ｃ給電ランド
６３ａ，６３ｃスルーホール
６４ａ〜６４ｃ給電ランド
７０ａ〜７０ｃ弾性部材（板ばね）
７２ａ〜７２ｃ弾性部材の一端（基端部）
７４ａ〜７４ｃ弾性部材の他端（先端部）
８０電源用治具
８１ａ，８１ｃ電源用治具の絶縁性先端部（突起）
８２ａ〜８２ｃ電極部（接触金具）

Claims

供給される電流および電圧から電力量を計測する処理回路が実装された配線基板を筐体内に収容し、前記処理回路に電力を給電するための入力端子と負荷に前記電力を給電するための出力端子とを前記筐体に並設した電力量計において、
前記配線基板に形成された導電性の給電ランドと、一端が前記入力端子に電気的に接続され、他端が前記配線基板の給電ランドに離間可能に弾圧接触する弾性部材とを備え、試験用電源が接続された電源用治具で弾性部材を押圧することにより前記弾性部材をその弾性力に抗して配線基板の給電ランドから離間させると共に前記電源用治具を配線基板の給電ランドに電気的に接触させることにより、電源用治具を介して試験用電源からの電圧と電流をそれぞれ独立して給電ランドから処理回路に供給可能としたことを特徴とする電力量計。
前記配線基板の表裏面に給電ランドをそれぞれ形成すると共に両給電ランドを電気的に接続するスルーホールを形成し、前記弾性部材の他端を配線基板の裏面に形成された給電ランドに離間可能に弾圧接触させると共に、電源用治具の絶縁性先端部を配線基板の表面側から給電ランドのスルーホールに挿通させることによりその絶縁性先端部で弾性部材の他端を配線基板裏面の給電ランドから離間可能とし、前記電源用治具に設けられた電極部を配線基板表面の給電ランドに接触可能とした請求項１に記載の電力量計。
前記筐体の給電ランドと対応する部位に、電源用治具を挿入するための孔を設けた請求項１又は２に記載の電力量計。
前記弾性部材は、配線基板の給電ランドに離間可能に弾圧接触する他端がくの字状に屈曲成形された板状ばねである請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力量計。