JP6306228B1 - 電子式計器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体に対する貫通型変流器および電流用端子の組み付けを簡易にし部品点数を低減する。【解決手段】ベース１６の前面側に貫通型変流器１８，１９を配置し、貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０とベース１６の端子孔とが位置ずれした状態で貫通孔２７，３０および端子孔に電流用端子１４，１５を挿通させてベース１６の背面側に導出させるに際して、貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０とベース１６の端子孔との位置合わせにより貫通型変流器１８，１９がベース１６から食み出した状態で、電流用端子１４，１５を貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０およびベース１６の端子孔に挿通した後、貫通型変流器１８，１９をスライドさせてベース１６の前面側に収容すると共に、電流用端子１４，１５に形成された切り欠き２８，３１に貫通型変流器１８，１９の内周部２９，３２を嵌め込む。【選択図】図１２

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子式電力量計に組み込まれる電子式計器及びその製造方法に関する。

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低圧用電力量計として、電子式電力量計が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種の電子式電力量計は、通信端局ユニット、電力量計ユニットおよび開閉器ユニットが計器本体の上部に組み付けられると共に、配電線が接続される電源側端子および負荷側端子を有する端子ブロックが計器本体の下部に取り付けられた構造を具備する。

電子式電力量計に組み込まれた電力量計ユニットには、電源から配電線を介して負荷に供給された電力量を計測する計測回路が内蔵されている。

計測回路は、電源側端子に印加される電圧を検出する電圧検出部と、電源側端子と負荷側端子間に流れる電流を検出する電流検出部と、電圧検出部で検出された電圧と電流検出部で検出された電流から電力量を計測する電力演算部とで構成される。

電流検出部は、例えば、コイルが装着されたコアを外装樹脂材でモールドした構造や、コイルが装着されたコアを外装ケースに格納した構造の計器用変流器で構成されている。この計器用変流器としては、円筒形状の貫通型変流器がある。

電力量計ユニットは、筐体の前面側に電力量を表示する表示窓を有し、筐体の背面側に電圧用端子および電流用端子を導出した構造を具備する（特許文献１の図５参照）。電力量計ユニットでは、筐体に収容された貫通型変流器の貫通孔に電流用端子を挿通させることにより、電流用端子に流れる電流を貫通型変流器で検出する前述の電流検出部を構成している。

特開２００６−１７０７８７号公報

ところで、前述した電力量計ユニットは、筐体の背面側に導出された電流用端子を刃形接触子として、電子式電力量計の計器本体に設けられた刃受接触子に差し込むことにより計器本体に組み付けられる。

電子式電力量計では、電力量計ユニットが組み付けられる計器本体の刃受接触子の位置および大きさが規定されている。このような規定があることから、電力量計ユニットにおいて、筐体に対する電流用端子の位置および寸法（刃幅）に制約を受けることになる。

一方、電力量計ユニットは、前述したように、筐体に収容された貫通型変流器の貫通孔に電流用端子を挿通させ、筐体に設けられた端子孔を介して電流用端子を筐体の背面側に導出した構造を備えている。

前述のような制約があると、筐体に収容された貫通型変流器の貫通孔と、電流用端子が挿通される筐体の端子孔とが相対的に位置ずれする場合がある。この貫通型変流器の貫通孔と筐体の端子孔との相対的な位置ずれに起因して、貫通型変流器と電流用端子を予め組み付けた上でその組立体を筐体に組み付けたり、電流用端子を分割構造とした上で貫通型変流器および電流用端子を筐体に組み付けたりしなければならない。

その結果、筐体に対する貫通型変流器および電流用端子の組み付けが複雑となり、電流用端子の部品点数が増加する。このことから、筐体に対する貫通型変流器および電流用端子の組み付けを作業者による手動で行わなければならず、筐体に対する貫通型変流器および電流用端子の組み付け性を向上させることが困難であった。

そこで、本発明は前述の改善点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、筐体に対する貫通型変流器および電流用端子の組み付けを簡易にし部品点数を低減することで、組み付けの自動化を容易に図り得る電子式計器及びその製造方法を提供することにある。

本発明に係る電子式計器は、カバーとで筐体を構成するベースと、そのベースの前面側に配置された貫通型変流器と、その貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔とが位置ずれした状態で貫通孔および端子孔に挿通されてベースの背面側に導出された電流用端子とを備えた構造を具備する。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明の電子式計器における電流用端子は、貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔との位置合わせでベースから食み出した貫通型変流器をスライドさせることにより、貫通型変流器の内周部が嵌まり込む切り欠きを有することを特徴とする。

本発明に係る電子式計器では、筐体に対する電流用端子の位置および寸法の制約により、貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔とが位置ずれした状態であっても、貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔との位置合わせでベースから食み出した貫通型変流器をスライドさせることにより、貫通型変流器の内周部が電流用端子の切り欠きに嵌まり込むことで、ベースに対する貫通型変流器および電流用端子の組み付けを容易に自動化することができる。

本発明の電子式計器におけるベースは、貫通型変流器のスライドにより貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔とが位置ずれした状態で貫通型変流器の外周部を規制することにより貫通型変流器を位置決め固定する段差部を有する構造が望ましい。

このような構造を採用すれば、段差部によりベースに対する貫通型変流器の位置決めが可能となるので、ベースに対する貫通型変流器および電流用端子の組み付けを自動化することがより一層容易となる。

本発明の電流用端子は、両側に位置する刃形接触子とその刃形接触子を繋ぐ連結部とを一体的に成形したコ字状をなし、貫通型変流器の貫通孔に挿通される刃形接触子に切り欠きが形成されている構造が望ましい。

このような構造を採用すれば、貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔とが位置ずれした状態であっても、貫通型変流器の貫通孔に挿通される刃形接触子に切り欠きを形成することで、両側に位置する刃形接触子を別体で構成し、それぞれの刃形接触子をねじ止めで連結する構造とする必要がない。その結果、部品点数の削減および組立性の向上が図れる。

また、本発明に係る電子式計器の製造方法は、カバーとで筐体を構成するベースの前面側に貫通型変流器を配置し、貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔とが位置ずれした状態で貫通孔および端子孔に電流用端子を挿通させてベースの背面側に導出させる組み付け方法である。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明に係る電子式計器の製造方法は、貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔との位置合わせにより貫通型変流器がベースから食み出した状態で、電流用端子を貫通型変流器の貫通孔およびベースの端子孔に挿通した後、貫通型変流器をスライドさせてベースの前面側に収容すると共に、電流用端子に形成された切り欠きに貫通型変流器の内周部を嵌め込むことにより、ベースに対して貫通型変流器および電流用端子を組み付けることを特徴とする。

本発明に係る電子式計器の製造方法では、筐体に対する電流用端子の位置および寸法の制約により、貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔とが位置ずれした状態であっても、貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔との位置合わせにより貫通型変流器がベースから食み出した状態で、電流用端子を貫通型変流器の貫通孔およびベースの端子孔に挿通した後、貫通型変流器をスライドさせてベースの前面側に収容すると共に、電流用端子に形成された切り欠きに貫通型変流器の内周部を嵌め込むことにより、ベースに対する貫通型変流器および電流用端子の組み付けを容易に自動化することができる。

本発明に係る電子式計器の製造方法において、貫通型変流器のスライド後、ベースに形成された段差部でもって、貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔とが位置ずれした状態で貫通型変流器の外周部を規制することにより貫通型変流器を位置決め固定することが望ましい。

このような方法を採用すれば、段差部によりベースに対する貫通型変流器の位置決めが可能となるので、ベースに対する貫通型変流器および電流用端子の組み付けを自動化することがより一層容易となる。

本発明によれば、筐体に対する電流用端子の位置および寸法の制約により、貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔とが位置ずれした状態であっても、貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔との位置合わせ状態から貫通型変流器をスライドさせること、およびその貫通型変流器のスライドにより電流用端子の切り欠きに貫通型変流器の内周部を嵌め込むことにより、ベースに対する貫通型変流器および電流用端子の組み付けを容易に自動化することができる。その結果、ベースに対する貫通型変流器および電流用端子の組み付け性を向上させることができる。

本発明の実施形態で、電力量計ユニットを示す斜視図である。 図１の電力量計ユニットでカバーを取り外した状態を示す斜視図である。 図１の電力量計ユニットを反対側から見た斜視図である。 図２の電力量計ユニットを反対側から見た斜視図である。 電力量計ユニットの構成部品である貫通型変流器を示す斜視図である。 電力量計ユニットの構成部品である電流用端子を示す斜視図である。 電力量計ユニットの構成部品であるベースを示す斜視図である。 電力量計ユニットのベースに貫通型変流器を配置した状態を示す平面図である。 電力量計ユニットの組立要領で、ベースに貫通型変流器を組み付ける状態を示す斜視図である。 （Ａ）はベースに貫通型変流器を仮置きした状態を示す一部断面の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図である。 電力量計ユニットの組立要領で、ベースに電流用端子を組み付ける状態を示す斜視図である。 （Ａ）はベースに電流用端子を組み付けた後の状態を示す一部断面の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図である。 電力量計ユニットの組立要領で、ベースに対して貫通型変流器を位置決め配置した状態を示す斜視図である。 （Ａ）はベースに対して貫通型変流器をスライドさせた後の状態を示す一部断面の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図である。

本発明に係る電子式計器およびその製造方法の実施形態を、図面に基づいて以下に詳述する。以下の実施形態では、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低圧用電力量計としての電子式電力量計に適用した場合を例示する。

この種の電子式電力量計は、通信端局ユニット、電力量計ユニットおよび開閉器ユニットが計器本体の上部に組み付けられると共に、配電線が接続される電源側端子および負荷側端子を有する端子ブロックが計器本体の下部に取り付けられた構造を具備する。

この電子式電力量計に組み込まれた電子式計器である電力量計ユニットには、電源から配電線を介して負荷に供給された電力量を計測する計測回路が内蔵されている。

計測回路は、電源側端子に印加される電圧を検出する電圧検出部と、電源側端子と負荷側端子間に流れる電流を検出する電流検出部と、電圧検出部で検出された電圧と電流検出部で検出された電流から電力量を計測する電力演算部とで構成される。

電流検出部は、例えば、コイルが装着されたコアを外装ケースに格納した構造を有する円筒形状の貫通型変流器（ＣＴ）で構成されている。

以下の実施形態では、電子式電力量計に組み込まれる単相あるいは三相３線式の電力量計ユニットに適用した場合について説明するが、本発明はこれに限定されることなく、電流を検出する貫通型変流器を備えた電流検出部を持つ他の電子式計器にも適用可能である。

この実施形態の電力量計ユニットは、図１〜図４に示すように、筐体１１の前面側に電力量を表示する表示窓１２を有し、筐体１１の背面側に電圧用端子１３および電流用端子１４，１５を導出した構造を具備する。筐体１１は、樹脂製の矩形板状ベース１６と、ベース１６の前面側に取り付けられた樹脂製の矩形箱状カバー１７とで構成される。

ベース１６には、電力量計ユニットの構成部品である３個の電圧用端子１３、２種の電流用端子１４，１５および貫通型変流器１８，１９が組み付けられる。電圧用端子１３の一部、電流用端子１４，１５の一部および貫通型変流器１８，１９は、カバー１７をベース１６に装着することにより筐体１１の内部に収容される。

以下、電力量計ユニットの構成部品のうち、貫通型変流器１８，１９、電流用端子１４，１５およびベース１６の個々について詳述する。

貫通型変流器１８，１９は、図５に示すように、コイルが装着されたコアを外装ケース２０に格納した構造の円筒形状をなし、２組のコイルおよびコアからなる貫通型変流器１８，１９を外装ケース２０により一体化したものである。このように、２組の貫通型変流器１８，１９を外装ケース２０により一体化したことにより、貫通型変流器１８，１９をベース１６に簡易に組み付けることが可能となる。

電流用端子１４，１５は、図６に示すように、幅広コ字状の電流用端子１４と幅狭コ字状の電流用端子１５の２種である。一方の電流用端子１４は、両側に位置する刃形接触子２１，２２とその刃形接触子２１，２２を繋ぐ連結部２３とを一体的に成形した導電性部材である。また、他方の電流用端子１５は、両側に位置する刃形接触子２４，２５とその刃形接触子２４，２５を繋ぐ連結部２６とを一体的に成形した導電性部材である。

一方の電流用端子１４では、貫通型変流器１８の貫通孔２７に挿通される刃形接触子２１（図示右側）に切り欠き２８が形成されている。電流用端子１４のベース１６への組み付け時、この切り欠き２８に貫通型変流器１８の内周部２９（図５参照）を嵌め込むことにより、貫通型変流器１８の組み付けを可能にしている。

また、他方の電流用端子１５では、貫通型変流器１９の貫通孔３０に挿通される刃形接触子２５（図示左側）に切り欠き３１が形成されている。電流用端子１５のベース１６への組み付け時、この切り欠き３１に貫通型変流器１９の内周部３２（図５参照）を嵌め込むことにより、貫通型変流器１９の組み付けを可能にしている。

このように、貫通型変流器１８，１９の組み付けを可能にするため、電流用端子１４，１５は、両側に位置する刃形接触子２１，２２，２４，２５とその刃形接触子２１，２２，２４，２５を繋ぐ連結部２３，２６とを一体的に成形したコ字状をなし、貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０に挿通される一方の刃形接触子２１，２５に切り欠き２８，３１が形成されている。

これにより、電流用端子１４，１５は、両側に位置する刃形接触子を別体で構成し、それぞれの刃形接触子をねじ止めで連結するような構造とする必要がない。この実施形態のように、両側に位置する刃形接触子２１，２２，２４，２５が一体化された電流用端子１４，１５を使用することで、二部材とならないので部品点数の削減が図れ、ねじ止めが不要となるので組立性の向上が図れる。

ベース１６には、図７に示すように、電流用端子１４の刃形接触子２１，２２と電流用端子１５の刃形接触子２４，２５が挿通される４個の端子孔３３〜３６が配設されている。電流用端子１４の刃形接触子２１が挿通される端子孔３３と、電流用端子１５の刃形接触子２５が挿通される端子孔３５とを含む領域に、貫通型変流器１８，１９の略全体形状に合わせた区画壁３７が設けられている。区画壁３７の両端部には、貫通型変流器１８，１９の組み付け途中で貫通型変流器１８，１９を仮置きするための段差部３８が設けられている。

以下、貫通型変流器１８，１９および電流用端子１４，１５のベース１６への組み付け状態について、図２および図４を参照しながら詳述する。

貫通型変流器１８，１９は、図２および図４に示すように、ベース１６の区画壁３７（図７参照）で囲まれた領域に位置決め配置されている。

電流用端子１４の刃形接触子２１は、貫通型変流器１８の貫通孔２７およびベース１６の端子孔３３（図７参照）に挿通されてベース１６の背面側に導出されている。この時、貫通型変流器１８の内周部２９（図５参照）は、刃形接触子２１の切り欠き２８（図６参照）に嵌まり込んでいる。電流用端子１４の刃形接触子２２は、ベース１６の端子孔３６（図７参照）に挿通されてベース１６の背面側に導出されている。

電流用端子１５の刃形接触子２４は、ベース１６の端子孔３４（図７参照）に挿通されてベース１６の背面側に導出されている。電流用端子１５の刃形接触子２５は、貫通型変流器１９の貫通孔３０およびベース１６の端子孔３５（図７参照）に挿通されてベース１６の背面側に導出されている。この時、貫通型変流器１９の内周部３２（図５参照）は、刃形接触子２５の切り欠き３１（図６参照）に嵌まり込んでいる。

このようにして、２つの貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０に電流用端子１４，１５の刃形接触子２１，２５を挿通させることにより、その電流用端子１４，１５の刃形接触子２１，２５に流れる電流を貫通型変流器１８，１９で検出する２回路の電流検出部を構成している。

ところで、ベース１６の背面側に導出された電流用端子１４の刃形接触子２１，２２および電流用端子１５の刃形接触子２４，２５は、電子式電力量計の計器本体に設けられた刃受接触子に差し込まれる。一方、電子式電力量計では、電力量計ユニットが組み付けられる計器本体の刃受接触子の位置および大きさが規定されている。

このような規定があることから、電力量計ユニットにおいて、筐体１１に対する電流用端子１４の刃形接触子２１，２２および電流用端子１５の刃形接触子２４，２５の位置および寸法（刃幅）に制約を受けることになる。

このような制約があると、図８に示すように、筐体１１に収容された貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０と、電流用端子１４，１５の刃形接触子２１，２５が挿通されるベース１６の端子孔３３，３５とが相対的に位置ずれする場合がある。

つまり、ベース１６の区画壁３７で囲まれた領域に貫通型変流器１８，１９を位置決め配置した状態では、貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０からベース１６の端子孔３３，３５の一部（図中破線部分）が食み出すことになる。

このような状態では、電流用端子１４，１５の刃形接触子２１，２５を貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０およびベース１６の端子孔３３，３５にそのまま挿通することができない。

そこで、この実施形態では、以下の要領でもって、ベース１６に貫通型変流器１８，１９および電流用端子１４，１５を組み付けるようにしている。貫通型変流器１８，１９および電流用端子１４，１５のベース１６への組み付け要領について、図９〜図１４を参照しながら以下に詳述する。

まず、図９に示すように、貫通型変流器１８，１９をベース１６に載置する。この時、ベース１６の区画壁３７で囲まれた領域の段差部３８に貫通型変流器１８，１９を仮置きする。

これにより、図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、貫通型変流器１８，１９の一部がベース１６から食み出すが、貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０とベース１６の端子孔３３，３５とは位置ずれせずに一致した状態となる。この状態では、電流用端子１４，１５の刃形接触子２１，２５が貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０およびベース１６の端子孔３３，３５にそのまま挿入可能である。

この貫通型変流器１８，１９のベース１６への仮置き後、図１１に示すように、電流用端子１４，１５の刃形接触子２１，２５を貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０およびベース１６の端子孔３３，３５に挿入する。なお、電流用端子１４，１５の刃形接触子２２，２４は、ベース１６の端子孔３６，３４に挿入される。

この時、図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、貫通型変流器１８，１９の一部がベース１６から食み出すが、貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０とベース１６の端子孔３３，３５とは位置ずれせずに一致した状態となっていることから、電流用端子１４，１５の刃形接触子２１，２５が貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０およびベース１６の端子孔３３，３５にスムーズに挿入される。

この電流用端子１４，１５の挿入後、図１２（Ａ）（Ｂ）の白抜き矢印で示すように、ベース１６に対して貫通型変流器１８，１９を食み出し方向と反対側へ押し込む。これにより、図１３に示すように、貫通型変流器１８，１９をベース１６の段差部３８から区画壁３７で囲まれた正規の領域に落とし込んで位置決め配置する。

この時、図１４（Ａ）（Ｂ）に示すように、電流用端子１４，１５の刃形接触子２１，２５の切り欠き２８，３１に貫通型変流器１８，１９の内周部２９，３２が嵌まり込むことにより、貫通型変流器１８，１９をベース１６の区画壁３７で囲まれた正規の領域に位置決め配置することが可能となる。

前述したように、ベース１６に対する電流用端子１４，１５の刃形接触子２１，２５の位置および寸法（刃幅）に制約を受けることにより、貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０とベース１６の端子孔３３，３５とが相対的に位置ずれした状態であっても、以下の点で、ベース１６に対する貫通型変流器１８，１９および電流用端子１４，１５の組み付け性を向上させることができる。

つまり、貫通型変流器１８，１９の貫通孔２７，３０とベース１６の端子孔３３，３５との位置合わせ状態から貫通型変流器１８，１９をスライドさせること、および貫通型変流器１８，１９のスライドにより電流用端子１４，１５の切り欠き２８，３１に貫通型変流器１８，１９の内周部２９，３２を嵌め込むことにより、ベース１６に対する貫通型変流器１８，１９および電流用端子１４，１５の組み付けを簡易にし部品点数を低減することで、組み付けの自動化を容易に実現できる。

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。

１４，１５ 電流用端子
１６ ベース
１７ カバー
１８，１９ 貫通型変流器
２７，３０ 貫通孔
２８，３１ 切り欠き
２９，３２ 内周部
３３，３５ 端子孔
３８ 段差部

Claims (5)

1. カバーとで筐体を構成するベースと、前記ベースの前面側に配置された貫通型変流器と、前記貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔とが位置ずれした状態で貫通孔および端子孔に挿通されてベースの背面側に導出された電流用端子とを備えた電子式計器であって、
   前記電流用端子は、貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔との位置合わせでベースから食み出した貫通型変流器をスライドさせることにより、貫通型変流器の内周部が嵌まり込む切り欠きを有することを特徴とする電子式計器。
2. 前記ベースは、前記貫通型変流器のスライドにより貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔とが位置ずれした状態で貫通型変流器の外周部を規制することにより貫通型変流器を位置決め固定する段差部を有する請求項１に記載の電子式計器。
3. 前記電流用端子は、両側に位置する刃形接触子と前記刃形接触子を繋ぐ連結部とを一体的に成形したコ字状をなし、前記貫通型変流器の貫通孔に挿通される刃形接触子に切り欠きが形成されている請求項１又は２に記載の電子式計器。
4. カバーとで筐体を構成するベースの前面側に貫通型変流器を配置し、前記貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔とが位置ずれした状態で貫通孔および端子孔に電流用端子を挿通させてベースの背面側に導出させる電子式計器の製造方法であって、
   前記貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔との位置合わせにより貫通型変流器がベースから食み出した状態で、電流用端子を貫通型変流器の貫通孔およびベースの端子孔に挿通した後、貫通型変流器をスライドさせてベースの前面側に収容すると共に、電流用端子に形成された切り欠きに貫通型変流器の内周部を嵌め込むことにより、ベースに対して貫通型変流器および電流用端子を組み付けることを特徴とする電子式計器の製造方法。
5. 前記貫通型変流器のスライド後、ベースに形成された段差部でもって、貫通型変流器の貫通孔とベースの端子孔とが位置ずれした状態で貫通型変流器の外周部を規制することにより貫通型変流器を位置決め固定する請求項４の記載の電子式計器の製造方法。

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