JP5063404B2 - 接続プラグおよび接続端子用カバー - Google Patents

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本発明は、主として機器前面パネルに設けられた端子台のボルト軸を電気的に接続するための接続プラグおよび接続端子用カバーに関する。
遮断器を作動させる保護継電器(保護継電器盤)では、常時はトリップ回路を閉路に、異常時や工事・点検時にはトリップ回路を開路にすることが一般的である。これは送電を停止させずに電力設備や保護継電器の工事・点検をする際に、誤って遮断器に遮断信号を出力され遮断器が遮断することで、送電が停止してしまうことを防止するためである。また、保護継電器点検においては、保護継電器からの遮断信号を試験装置に取り込むなどの目的で、保護継電器盤やスイッチギヤ等の機器のトリップ回路を常時閉路にすることがある。そのため保護継電器等には、そのトリップ回路の開閉を行うための端子台および接続端子(トリップロック端子)が機器の前面に複数個並べられて設けられている。
図8に従来からあるトリップロック端子100(端子台14および接続プラグ120)の概略を斜視図で示した。この端子台14および接続プラグ120は、保護継電器12の前面パネルに水平方向に十個程度が数段に渡って並べられて取り付けられている。
各接続プラグ120は、その両端部に切欠き部123が形成された短冊形状の導体であり、その中心部は指で摘むために帯状の絶縁体121で被覆されている。両端に形成された切欠き部123は、後述する端子台14に側方から挿し入れるためのもので、図8(a)に示すように接続プラグの両端が長手方向に対して垂直方向に同じ向きにU字状に欠けるように形成されるか、図8(b)に示すように接続プラグの一端側が長手方向にU字状に欠け、他端側が長手方向に対して垂直方向にU字状に欠けるように形成されるのが一般的である。
各端子台14は、保護継電器12の前面パネルに突出するように取り付けられ、供給側電路に接続する供給側ボルト軸16aと負荷側電路に接続する負荷側ボルト軸16bとが5cm程度間隔をあけて備えられている。供給側ボルト軸の台座111および負荷側端子の台座は、絶縁支持体115を介して保護継電器12の前面パネルに固定されている。このボルト軸16a,16bには、絶縁体により作成され内周面にネジ溝を有する凹部が形成されたナット体119が螺合される。
これらの絶縁支持体115、台座111、ボルト軸16a,16bおよびナット体119は一体として端子台14を構成している。
接続プラグ120は、端子台14の供給側と負荷側の各ボルト軸16a,16bに側方から挿し入れられ、この状態でナット体119を回転させて締め付けることで台座111とナット体119との間に挟み込まれて固定される。これにより、供給側電路と負荷側電路とは電気的に接続されることとなる。
ここで従来の保護継電器12の前面パネルには、複数の端子台14が数センチ程度の近接した状態で隣接して並んで配置されており、そのため側方から端子台14に接続プラグ120を挿し入れたり、取り外したりすることが難しいといった問題があった。また取り外した接続プラグを落とすことで回路を短絡させたり、プラグを紛失したりする虞もあり、その取り扱いや管理が面倒であった。さらに接続プラグ120の抜き挿しの際に隣接する端子台14への接触が起こりやすいといった問題もあった。
そこで特許文献1では、作業性を改善するために、操作棒を摺動・回転させるツーアクションにより操作できるようにした「トリップロック端子台」が開示されている。
特開2001−351482号公報
しかしながら特許文献1に記載の発明はその構造が複雑であるとともに端子台自体に改変を要し、また端子台が大きくなる傾向があり、その製造コストが高くなるだけでなく多くの端子台を保護継電器の前面パネルに並べる場合に不都合を生じることがあった。
本発明はこのような問題を解決するために創案されたものであり、端子台のボルト軸間を電気的に開閉するための接続プラグの抜き挿しを容易かつ確実に行うことができ、また接続プラグを紛失する虞や隣接する端子台等へ接触してしまうこともない構造が単純で小型、低廉な接続プラグおよび接続端子用カバーを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明は、機器(12)前面に固定された端子台(14)から突出し、かつ、上下方向で対をなす供給側電路に接続するボルト軸(16a)と負荷側電路に接続するボルト軸(16b)間を電気的に接続するための短冊板状の接続プラグ(10)および該対をなす2つのボルト軸(16a,16b)に機器前面側から被せるための接続端子用カバー(30)であって、前記接続プラグには、上端部に上側のボルト軸(16a)を通すために長手方向に開口するU字型のU字穴(18a)が形成されるとともに、中央部に下側のボルト軸(16b)を貫通するための長穴(18b)が形成され、かつ、下端部に該長穴に貫通した下側のボルト軸を軸として接続プラグを倒立させるための重し(22)が設けられ、前記端子台に取り付けた接続プラグをスライド移動させることで、前記長穴の下端部に下側のボルト軸を位置させると前記U字穴が上側のボルト軸と接続し、前記長穴の上端部に下側のボルト軸を位置させると前記U字穴が上側のボルト軸から離隔されるようになっており、前記接続端子用カバーは、その内部が仕切り板(26)によって上側空間(28a)と下側空間(28b)とに分割されており、対をなすボルト軸が電気的に接続されている場合には、接続端子用カバーは対をなすボルト軸および接続プラグを下側空間内に収容するように取り付けられ、対をなす2つのボルト軸が電気的に切断されている場合には、接続端子用カバーは上側のボルト軸を上側空間内に収容する一方、下側のボルト軸および接続プラグを下側空間に収容するように取り付けられる、ことを特徴とする接続プラグおよび接続端子用カバーを提供する。
ここで、前記仕切り板(26)は、下側空間(28b)をその底部側に行くにつれて縮小するように傾斜して設けられている、ことも好ましい。
さらに、前記接続端子用カバー(30)は、前記接続プラグ(10)と一体をなす枠体である基部(30a)と、前記仕切り板(26)と、を含み、かつ、該基部の下端に蝶番(32)で回動自在に取り付けられた蓋部(30b)とに分割可能に構成されている、ことも好ましい。
また前記接続プラグは、前記端子台(14)に形成された凸条のスライドガイド(24)によって、垂直方向のスライド移動のみが許容される、ようにすることも好ましい。
本発明では、機器の前面パネルから突出して設けられた既存の端子台の一対のボルト軸間を電気的に開閉する接続プラグを、下側のボルト軸を貫通させた状態でスライド移動可能なものとすることで、端子台自体の改変を要することなく回路の接続・切断を容易かつ確実に行うことが可能となる。また接続プラグは下側のボルト軸を貫通した状態で取り付けられているため、ボルト軸間を接続プラグが通電していない場合でも、接続プラグが下側のボルト軸に保持され、その紛失を防ぐことができる。なお本発明の接続プラグは、主として短冊板状の金属板に穴を形成しただけの単純かつ小型な構造であるため、その製造コストが低廉であるといったメリットもある。
ここで、接続プラグの下端部に重しを設けてやれば、上側のボルト軸および下側ボルト軸に螺合したナット体をともに緩めた場合に、これらを電気的に接続していた接続プラグはその自重によって下方にスライドして回路を切断するとともに倒立状態を保つため、接続プラグの上側ボルト軸からの取り外し作業を省力化することができる。
さらに、端子台に、上側のボルト軸から離隔した状態の接続プラグの回転を抑制するための凸条のスライドガイドを形成することで、例えば作業中に接続プラグに触れてしまうことで、接続プラグが下側のボルト軸を回転軸として回転し又はふらつくことを防止することができる。
また本発明の接続プラグおよびボルト軸を覆うための接続端子用カバーを用い、対をなすボルト軸が接続プラグによって電気的に接続されている場合には接続プラグおよび2つのボルト軸を接続端子用カバーの下側空間に収容し、対をなすボルト軸が電気的に切断されている場合には、上側のボルト軸が上側空間に収容され下側のボルト軸および接続プラグが下側空間に収容されるようにカバーを移動して取り付けることで、接続プラグが完全に下がりきっていない場合には上側空間と下側空間を分ける仕切り板が接続プラグと接触して接続端子用カバーの取り付けを阻害するため、対をなすボルト軸の電気的切断が確実に行われているかの確認が容易化される。
ここで、仕切り板を、下側空間がその底部側に行くにつれて縮小するように傾斜して設けることで、接続プラグが下がりきっていない場合にも、接続端子用カバーを被せることでこれを押し下げることができる。
さらに、接続端子用カバーを、接続プラグと一体をなし、かつ、上面および底面が開放された枠体である基部と、仕切り板を含み、かつ、基部の下端に蝶番(柔軟な材料での連結も含む)で回動自在に取り付けられた升型の蓋部とに分割可能に構成することで、蓋部を開けた状態でナット体の締緩が可能となり、また、基部を端子に取り付けたまま接続プラグを基部と一体としてスライド移動させることが可能となる。これにより接続端子用カバーを紛失する虞がなくなり、また、その取り扱いも簡易となる。
本発明の構成要素である接続プラグ(トリップロック端子用接続プラグ)は、主として保護継電器の前面(鉛直面)のパネルに複数個水平方向に並べられた複数段の端子台に取り付けられるものであり、端子台の対をなす2つのボルト軸へのプラグの抜き挿しを容易かつ確実に行うためのものである。またその構造が単純かつ小型で、多くの接続を保護継電器の前面パネルに並べて配置することが可能であり、低廉に提供できることをもその特徴としている。
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお端子台自体については、従来の端子台と同様の構成であるため図8と同様の符号を付すことで、既述の背景技術と重複する説明は省略する。
図1は本発明の構成要素である接続プラグの第1の実施例を説明するための斜視図であり、図2は端子台に取り付けた接続プラグを、対をなすボルト軸間から取り外してトリップ回路を開路とする様子を簡略化して示した図である。なお図2におていナット体は破線で示してある。
図1に示したようにトリップロック端子100は、保護継電器12の前面パネルに突出した状態で固定される端子台14と、上下方向(鉛直方向)で対をなす2つのボルト軸16a,16bを電気的に接続するための接続プラグ10とから構成される。
接続プラグ10は、鉄や銅などの金属材を厚さが2mm程度で縦×横が10cm×3cm程度の短冊板状に加工したものであり、その中央部には接続プラグ長手方向に伸長する長穴18bが、その一端(上端)には接続プラグ長手方向に開口するU字型のU字穴18aが形成されている。この長穴18bには端子台14の下側のボルト軸16bが貫通し、そこにナット体119が螺合されることで接続プラグ10が端子台に止着されるようになっている。またU字穴18aは、下側のボルト軸16bに螺合したナット体119を若干緩めた状態で接続プラグ10を押し上げて(または引き下げて)スライド移動させることで、端子台14の上側のボルト軸16aに接触(またはボルト軸から離隔)するようになっている。すなわち端子台14に取り付けた接続プラグ10を上側にスライド移動させて、長穴18bの下端に下側のボルト軸16bを位置させるとU字穴18aが上側のボルト軸16aと接続し、端子台14に取り付けた接続プラグ10を下側にスライド移動させて、長穴18bの上端に下側のボルト軸16bを位置させるとU字穴18aが上側のボルト軸16aから離隔されるようになっている。
また接続プラグ10のもう一端(下端部)には、重さが数グラム程度の絶縁樹脂製の重し22が接続プラグ下端部を覆うように取り付けられている。この重し22は、長穴18bに貫通した下側のボルト軸16bを軸として接続プラグ10を倒立させるために設けられたものであると同時に、接続プラグの押し上げや引き下げを行う際の摘みとしても機能するものであるが本発明の必須の構成要素ではない(安全のために下端部を絶縁被覆しておくことは好ましい)。
端子台14は図8に示した従来のものとほぼ同様のものであるが、接続プラグ10がスライドする面(スライド面)には、取り付けた接続プラグの一側にくるように凸条のスライドガイド24が形成されている。このスライドガイド24は、上側および下側のナット体119を共に緩めた場合にも、接続プラグ10が下側のボルト軸16bを軸として回転してしまうことを抑制するためのもので、これにより接続プラグは垂直方向のスライド移動のみが許容されることとなる。このスライドガイド24は予めスライド面に形成してやってもよいし、両面テープなどの手段によって後からスライド面に取り付けてやってもよい。なおこのスライドガイド24は本発明の必須の構成要件ではなく、必要に応じて形成されるものである。
以上に説明した接続プラグ10は従来からある既存の端子台14に次のように取り付けられる。
端子台14への接続プラグ10の取り付けは、まず、端子台の下のボルト軸16bに螺合されているナット体119を一旦外し、ボルト軸16bを接続プラグ中央部の長穴18bに貫通させて再びナット体を緩くボルト軸16bに螺合してやる。このとき接続プラグ10から手を離すと、接続プラグ下端部に設けられた重し22によって接続プラグはボルト軸16bを回転軸として倒立する。その状態でナット体119をさらにボルト軸16bにねじ込んでやる(完全には締め込まない)と、端子台14に形成されたスライドガイド24によって接続プラグは上下方向のスライド移動以外の移動が抑制される。このとき接続プラグ10の上端と上側のボルト軸16a(およびナット体119)とは1cm程度離隔しており、すなわちトリップ回路は開路となっている。
トリップ回路を閉路とする場合には、上側および下側のボルト軸16a,16bに螺合されているナット体119を若干緩め、接続プラグ10の下端を押し上げることでスライド移動させる。長穴18bの下端部に下側のボルト軸16bを位置させると、これと同時に接続プラグ上端部のU字穴18aがその開口部から上側のボルト軸16aの下側から差し込まれ、接続プラグ上端部とボルト軸16aとが接触する。そしてこの状態で上下のボルト軸16a,16bのナット体119を締め付けて、台座111とナット体119との間に接続プラグ10を挟み込んで固定することで、上側のボルト軸16aと下側のボルト軸16bとが電気的に接続され、すなわちトリップ回路が閉路となる(図2(a)参照)。
トリップ回路を開路とする場合には、上側および下側のボルト軸16a,16bに螺合するナット体119をともに緩めてやれば接続プラグ10が自重によって下側にスライド移動するため、接続プラグ10が上側のボルト軸16aから離隔する(図2(b)参照)。
本実施例の接続プラグ10によれば、端子台自体に改変を要することなく、また、多くの端子台14が並んでいる場合にも接続プラグによるトリップ回路の開閉を容易に行うことができる。また接続プラグ10は常に下側のボルト軸16bに保持されているため、接続プラグを紛失する虞もない。さらにスライドガイド24を設けてやれば、隣接する端子台等に接続プラグが接触してしまうことも防止することができる。また接続プラグの構造も単純で小型であるため、低廉にこれを提供することができる。
本実施例は、上述した接続プラグ10とともに用いられる本発明の構成要素である接続端子用カバーであって、接続プラグが取り付けられた端子台14に、機器12の前面側から被せられて用いられ、端子台および接続プラグを覆うように接続端子用カバーを取り付けることで、露出した接続プラグに触れてしまうことによる地絡(感電)事故などを防止するためのものである。
なお接続プラグについては実施例1で説明したものが用いられるため重複した説明は省略し、以下に接続端子用カバーについてのみ説明する。
図3に本実施例の接続端子用カバーの斜視図を示した。
この接続端子用カバー30は絶縁性の透明な樹脂により成形されており、一つの面を開放する升型の筐体の内部空間が、開放面を二分するように伸長して形成された仕切り板26によって上側空間28aと下側空間28bとに二分割されている。
接続端子用カバー30の筐体は、縦×横×深さが10cm×2cm×5cm程度の大きさの内部空間を有しており、その空間内には端子台14や接続プラグ10が収容される。
仕切り板26は、縦長の接続端子用カバー30筐体の内部空間を、上側空間28aが縦×横×深さが2.5cm×2cm×5cm程度、下側空間28bが縦×横×深さが7.5cm×2cm×5cm程度となるように仕切るように設けられている。ここで仕切り板26を、下側空間28bがその底部側に行くにつれて縮小するように傾斜して設けてやることもできる。
以上に説明した本実施例の接続端子用カバーの使用方法を図4を用いて説明する。
端子台14への接続端子用カバー30の取り付けは、上側のボルト軸16aと下側のボルト軸16bとの間を接続プラグ10が電気的に接続している場合(トリップ回路が閉路である場合)には、対をなす上側のボルト軸16aおよび下側のボルト軸16bならびに接続プラグ10が、接続端子用カバーの下側空間28bに収容されるように機器12前面側から差し込むようにして行われる(図4(a)参照)。
一方、上側のボルト軸16aと下側のボルト軸16bとの間が電気的に切断している場合(トリップ回路が開路である場合)には、上側のボルト軸16aが接続端子用カバー30の上側空間28aに、下側のボルト軸16bおよび接続プラグが接続端子用カバーの下側空間28bに収容されるように、接続端子用カバーを機器12前面側から差し込むように取り付けることによって行われる(図4(b)参照)。
なお上述したように仕切り板26を傾斜して設けてやれば、接続プラグ10が十分に下がりきっていない場合にも、接続端子用カバー30を差し込んで嵌めることで、接続プラグを完全に押し下げることができる。
本実施例の接続端子用カバー30によれば、露出した接続プラグ10に触れてしまうことによる地絡(感電)事故などを防止することができるだけでなく、トリップ回路が開路となっている場合に、上側のボルト軸16aと、下側のボルト軸16bおよび接続プラグ10を、仕切り板26で隔てて配置することで、不用意に接続プラグの先端が上側のボルト軸16aに接触することを防止することもできる。
また接続端子用カバー30を取り付けることで、トリップ回路が閉路となっている場合に、振動などの影響によりナット体119が自然に緩んでしまったとしても、接続プラグ10が自重によって上側のボルト軸16aから離隔してしまうことを防止できる。
なお接続端子用カバー30を端子台14に取り付けると、接続端子用カバーは端子台にその台座111を挟み込むように嵌着されるため、不用意に端子台から外れてしまうことはない。
本発明の構成要素である接続端子用カバーの他の実施例を図5(斜視図)および図6(側面図)に示した。
この接続端子用カバー30は、接続プラグ10と一体をなす枠体である基部30aと、仕切り板26を含み、かつ、基部の下端に蝶番32で回動自在に取り付けられた蓋部30bとに分割可能に構成されている。なお接続端子用カバー30自体の大きさは、実施例2で説明したものと同様であり、基部30aと蓋部30bとを組み合わせることで実施例2の接続端子用カバーとほぼ同様の外形をなす。
基部30aは縦×横×深さが10cm×2cm×2cm程度の大きさの内部空間を有しており、その対向する二面が開放されている。また一方の開放面には接続プラグ10が取り付けられた面を塞ぐがごとく伸長している。なお接続プラグ10の大きさおよび形状は実施例1のものとほぼ同様であり、接続プラグが取り付けられた面の上端側は開放されている。
蓋部30bは縦×横×深さが10cm×2cm×3cm程度の大きさの内部空間を有する升型をしており、その内部空間は仕切り板26によって二分されている。この仕切り板26は内部空間から突出するように伸長しており、実施例2で説明したように傾斜して設けられている。
蓋部30bは基部30aの下端に蝶番32によって連結されており、基部に対して回動自在となっている。なお蝶番32の替わりに柔軟な樹脂などによってこれらを連結してやることも勿論可能である。また蓋部30bは基部30aと組み合わせることで接続端子用カバー30を構成するが、蓋部は基部と嵌合するなど一度組み合わされると極めて容易には開放しない構造となっている。
以上に説明した本実施例の接続端子用カバー30の取り付け方法および使用方法を図7を用いて説明する。
端子台14への接続端子用カバー30の取り付けは、一旦上側および下側のボルト軸16bに螺合されたナット体119を取り外し、蓋部30bを開けた状態で上側のボルト軸16aをU字穴18aに、下側のボルト軸16bを長穴18bに貫通させた後に、ナット体119を螺合することで行われる。このようにすることで上側のボルト軸16aと下側のボルト軸16bとは接続プラグ10によって電気的に接続され、接続端子用カバー30は端子台14に固定される。最後に蓋部30bを回動させて閉めることで、端子台14への接続端子用カバー30の取り付けが完了する。
トリップ回路を開路とする場合には、まず蓋部30bを開け、上側および下側のボルト軸16a,16bに螺合するナット体119をともに若干緩め、基部30aを押し下げて上側のボルト軸16aから接続プラグ10を離隔した後に緩めたナット体119を再び締め、最後に蓋部30bを閉じる。なお蓋部30bを閉じるとその仕切り板26によって、上側のボルト軸16aは接続端子用カバー30の上側空間28aに、下側のボルト軸16b(および接続プラグ10)は下側空間28bに収容される(図7(d)の状態)。
トリップ回路を閉路とする場合には、開路とする手順と逆の手順が行われる。なお蓋部30bを閉じると、上側および下側のボルト軸16a,16b(ならびに接続プラグ10)は全て下側空間28bに収容されることとなる(図7(a)の状態)。
本実施例の接続端子用カバー30によれば、接続端子用カバーを端子台14に取り付けたままの状態で、接続プラグ10のスライド移動が可能となるため、接続端子用カバーを紛失する虞がなくなり、また、その取り扱いも簡易となる。
なお上記実施例では保護継電器の前面パネルに取り付けて使用されるトリップロック端子の接続プラグについて説明してきたが、本発明の接続プラグはかかる使用に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の装置に使用することができるのは勿論である。また本発明の各構成は実施例に記述したものに限られるものではなく、発明の目的の範囲内で適宜変更して用いることができる。
実施例1の接続プラグを説明するための斜視図である。 端子台に取り付けた接続プラグを、対をなすボルト軸間から取り外してトリップ回路を開路とする様子を簡略化して示した図である。 実施例2の接続端子用カバーの斜視図である。 実施例2の接続端子用カバーの使用方法を説明するための図である。 実施例3の接続端子用カバーの斜視図である。 実施例3の接続端子用カバーが開閉する様子を簡略化して示した側面図である。 実施例3の接続端子用カバーの使用方法を説明するための図である。 従来の接続プラグおよび端子台を示した斜視図である。
10 接続プラグ
12 機器(保護継電器)
14 端子台
16a (上側の)ボルト軸
16b (下側の)ボルト軸
18a U字穴
18b 長穴
22 重し
24 スライドガイド
26 仕切り板
28a 上側空間
28b 下側空間
30 接続端子用カバー
30a 基部
30b 蓋部
32 蝶番
100 トリップロック端子
111 台座
115 絶縁支持体
119 ナット体
120 接続プラグ
121 絶縁体
123 切欠き部

Claims (4)

  1. 機器(12)前面に固定された端子台(14)から突出し、かつ、上下方向で対をなす供給側電路に接続するボルト軸(16a)と負荷側電路に接続するボルト軸(16b)間を電気的に接続するための短冊板状の接続プラグ(10)および該対をなす2つのボルト軸(16a,16b)に機器前面側から被せるための接続端子用カバー(30)であって、
    前記接続プラグには、上端部に上側のボルト軸(16a)を通すために長手方向に開口するU字型のU字穴(18a)が形成されるとともに、中央部に下側のボルト軸(16b)を貫通するための長穴(18b)が形成され、かつ、下端部に該長穴に貫通した下側のボルト軸を軸として接続プラグを倒立させるための重し(22)が設けられ、前記端子台に取り付けた接続プラグをスライド移動させることで、前記長穴の下端部に下側のボルト軸を位置させると前記U字穴が上側のボルト軸と接続し、前記長穴の上端部に下側のボルト軸を位置させると前記U字穴が上側のボルト軸から離隔されるようになっており、
    前記接続端子用カバーは、その内部が仕切り板(26)によって上側空間(28a)と下側空間(28b)とに分割されており、
    対をなすボルト軸が電気的に接続されている場合には、接続端子用カバーは対をなすボルト軸および接続プラグを下側空間内に収容するように取り付けられ、対をなす2つのボルト軸が電気的に切断されている場合には、接続端子用カバーは上側のボルト軸を上側空間内に収容する一方、下側のボルト軸および接続プラグを下側空間に収容するように取り付けられる、
    ことを特徴とする接続プラグおよび接続端子用カバー。
  2. 前記仕切り板(26)は、下側空間(28b)をその底部側に行くにつれて縮小するように傾斜して設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の接続プラグおよび接続端子用カバー。
  3. 前記接続端子用カバー(30)は、前記接続プラグ(10)と一体をなす枠体である基部(30a)と、前記仕切り板(26)と、を含み、かつ、該基部の下端に蝶番(32)で回動自在に取り付けられた蓋部(30b)とに分割可能に構成されている、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の接続プラグおよび接続端子用カバー
  4. 前記接続プラグは、前記端子台(14)に形成された凸条のスライドガイド(24)によって、垂直方向のスライド移動のみが許容される、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の接続プラグおよび接続端子用カバー。
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