JP6426196B2 - 少なくとも１つのサージ保護ユニットを備えたサージ保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、実質的にＵ字形のソケット部と、ソケット部に取り付けることができ、サージ保護手段を収容するプラグ部とから成る少なくとも１つのサージ保護ユニットを備えるサージ保護装置であって、請求項１の前文に従って、ソケット部上またはソケット部内の絶縁導体は、刺通タップもしくは圧接端子を使用して接触され、導体を受容する開口部もしくは穿孔がソケット部内に形成されるサージ保護装置に関する。

長年にわたって、例えば、ＤＩＮレール取り付けに適しており、プラグ部の形態の実サージ保護ユニットを受容するソケット部もしくは基部から成るサージ保護装置が先行技術のサージ保護装置であった。ここでは、ＤＥＨＮ＋ＳＯＨＮＥ ＧｍｂＨ＋Ｃｏ，ＫＧ社（ノイマルクト（Ｎｅｕｍａｒｋｔ）／オーバープファルツ（Ｏｂｅｒｐｆａｌｚ）、ｗｗｗ．ｄｅｈｎ．ｄｅ）の現在のサージ保護ユニットについて述べる。

該サージ保護ユニットは、上述したように、局所電力供給網でＤＩＮレールを利用して使用され、サージ保護のために接続箱内に取り付けられて電気接触される。個々の導体は、ケージねじ端子を使用して接触されてよい。そのために、導体を個々に、加工し、剥離し、機械的に締め付ける必要がある。

ねじ端子技術では、いわゆる櫛形バスバーを使用することにより、より迅速に接続することができる。Ｖ字配線には、追加の付属品が必要である。しかし、複数の個々の作業における既存の配線方法は、時間がかかり、個々の配線において配線ミスが生じる恐れがあり、そのために作業し直さなければならなくなる。

電気通信網構築の分野において、いわゆる迅速な接続技術が広く使用されている。この場合、ケーブル芯線は、多機能の挿入工具を使用して、はんだ付け、ねじ留め、または絶縁体除去をせずに接続することができる。クイックＩＤＣ技術に関する詳細は、ＡＤＣ Ｋｒｏｎｅ ＧｍｂＨ社のＩｎｓｉｄｅ ＬＳＡ−ＰＬＵＳの製品カタログに記載されている。

さらに、サージ保護機能付きの端子台は、独国特許第３９１７２７０（Ｃ２）明細書から既知である。端子台は、絶縁ケーブル芯線、具体的には、電気通信データ技術用ケーブルを接続するための２列の圧接コンタクトを備える。さらに、端子台に接続することができる避雷器も利用できる。圧接コンタクト列は、端子台のいろいろな面に配置される。第１列の圧接コンタクトは、接続要素を介して第２列の圧接コンタクトと接続される。避雷器は、２列の圧接コンタクトの中間の側面に配置される。この解決策を使用すれば、接続ケーブル芯線の配線ならびに除去、およびサージ保護機能付きの接続ケーブル芯線の検査ならびに試験を可能にする端子台を形成することができる。

上述の先行技術の発展形態は、欧州特許第０６６７６５０（Ｂ１）号明細書に見ることができ、該特許には、同様の圧接接続技術を参照した通信データシステム用の接続システムが記載されている。

さらに、国際公開第２０１３／１６４３３０（Ａ１）号明細書は、いわゆるモジュール型電子機器用のケーブルクリップ装置を開示している。該装置は、マルチパート筐体と、該筐体内に配置され、電気回路をソーラーモジュールからの絶縁電線の電流に接続するための接続装置を表す電子回路とを有する形態を取る。電気回路の少なくとも１つのコンポーネントは、ソーラーモジュールと並列接続される。さらに、絶縁体で覆われた通過電線の周囲で筐体の部品を組み合わせることができる。接続装置は、筐体の部品を組み合わせる時に絶縁体に穿孔を形成し、電線と電気接触させる穿孔要素を備える。このように設計された穿孔要素を用いる圧接技術は、特殊な工具を使用しなくても筐体の部品を接合することによって直接作動させることができるように実現される。穿孔要素は、上記筐体を組み合わせる時にワイヤの絶縁体に穿孔を形成し、ワイヤ断面に十分な切り込みを入れることによって、確実に十分な電流容量で電気接触させる。

上記を鑑み、本発明の目的は、ソケット部と、ソケット部に取り付けることができ、全てのネットワークシステム、すなわち、ＴＴ／ＴＮＳもしくはＴＮＣシステムで広く利用可能であるサージ保護手段を備えるプラグ部とから成る少なくとも１つのサージ保護ユニットを備える高度なサージ保護装置であって、絶縁分離技術を使用せずにソケット部を形成することができるサージ保護装置を提供することである。配線は、Ｖ字配線の場合でも安全かつ確実な方法で実現されなければならない。形成される装置の別の目的は、全体的な動作信頼性および長期信頼性を増大させるために、異なる断面を有する導体の場合でも確実に安全な接触を実現することである。

本発明の目的を達成する手段は、請求項１または請求項２の特徴を組み合わせることによって実現でき、従属請求項は、少なくとも有用な実施形態および発展形態を構成する。

したがって、少なくとも１つのサージ保護ユニットを備えたサージ保護装置が想定される。サージ保護ユニットは、実質的にＵ字形のソケット部と、ソケット部に取り付けることができるプラグ部（必要に応じて、さらにいくつかの個々のプラグ部）とを備える。１つまたは複数のプラグ部は、サージ保護手段を備える。サージ保護手段は、バリスタ、スパークギャップなどとすることができる。

基部上または基部内で、絶縁導体は、刺通タップまたは圧接端子を使用して接触される。さらに、導体を受容するために、ソケット部に開口部または穿孔が形成される。

Ｕ字形基部に関して、Ｕ字形基部は、交換可能であるが、サージ電流に耐えられるようにプラグ部を固定するのに適しており、可触性を保証するものであればよいことに留意されたい。

本発明によれば、ソケット部に位置する開口部は、導体を挿入するまたは押し出すことができるように設計される。開口部は、ソケット部の領域では露出しており、後でプラグ部によって覆われてよい。

本発明の第１の実施形態によれば、露出した導体部分は、プラグ部の基部上の切削面によって接触される、すなわち、切削面によって導体絶縁体に穿孔が形成されることで接触される。

つまり、切削面は、プラグ部をソケット部に挿入する際に、導体絶縁体を貫通して、金属性導体芯線と接触するということである。安全な接触、つまり、サージ電流に耐えるのに必要な力効果は、ソケット部内でプラグ部（単数または複数）を既知の方法で嵌め込むことによって保持される。

本発明の第２の実施形態では、固定板または複数の係止ウェブをソケット部に挿入可能である。固定板または係止ウェブは、ソケット部の一部としてよい、すなわち、ソケット部と共に納品されて、予め組み合されてよい。固定板または係止ウェブは、最初は、対応する導体を開口部を通ってソケット内に挿入するまたはＶ字配線の場合に押し出すことができる位置にある。

固定板および／または係止ウェブは、プラグ部に対向する接触面と、導体に向けられる切削面とを備え、切削面は、導体を押圧および係止した時に導体絶縁体に穿孔を形成することにより、対応する接触面と対応する導体との間に電気接続が確立されるように導体に向けられる。

その後、実プラグ部が、固定板及びそこに存在する接触導体とソケット部との事前組立部分に差し込まれ、プラグ部の基部に位置する対向接触面を介してプラグ部の接触面との電気接続が確立される。

本発明の一実施形態では、プラグ部の基部は、固定板または係止ウェブの接触面の位置および向きに対応した導電部を有する。これらの導電部は、上記では対向接触面として示されている。

ソケット部には、導電板を受容するための受容キャビティが設けられ、このキャビティは、通常、絶縁材料（例えば、プラスチック材料）製である。

導電板は、導体の数に対応した数の溝状凹部を備える。溝状凹部の断面は、例えば、弓形、Ｕ字形もしくはＶ字形に対応してよく、または同様の形状に設計されてよい。

上述の導電板は、圧接接触作業時に関連導体を支持し、このことが望ましい電気接続の信頼性に大きく寄与する。

好適な実施形態では、導電板は、挿入部材として形成されてよく、この場合、溝状凹部は導体断面の形状に適合した形状を有する。

次に、好適な実施形態として、導電板は、受容キャビティから取り外し可能である、または逆にしてもしくは回転させて使用することができ、この場合、導電板の第１の面側は第１の断面を有する導体用の溝を備え、第２の面側は第２の断面を有する導体用の溝を備える。
この場合、溝の形状および導体の断面はさまざまな形状および断面としてよい。

さらに、導電板を正方形断面のブロックとして設計することも考えられ、この場合、さらに多機能性を高めるように、個々の側面に関連導体の直径に合わせた特殊な溝を有する。

実施形態例および図面を使用して、本発明をより詳細に後述する。

本発明の第１の実施形態の前部の２つの上面図であり、一方はループスルー接続の配線図（右側）であり、他方は導体の前方開口部が封止された図である（Ｖ字配線の場合、導体は対向する穿孔を通って押し出され、タップ接続（左側の図）の場合は、導体は挿入されるだけである）。 本発明のサージ保護装置の上面図およびラインＡ−Ａに沿って細部を示した長手方向断面図である（これらの図から刺通切削技術または刺通クランプ技術の原理を理解することができる）。 プラグ部に対向する接触面と導体の方に向けられる切削面とを含む固定板を有するソケット部を備えた本発明の第２の実施形態を示した図である。 図３の下方のセクションでの使用に適した基本的なプラグ部を示した図である。 異なる直径の素線断面を確実に接続するために異なる直径の溝状凹部を有する導電板を有する本発明のプラグ部の断面図である。 異なる断面の導体の収容に関してソケット部の受容キャビティに回転させて挿入される導電板を含むソケット部の斜視図である。 異なる断面の導体の収容に関してソケット部の受容キャビティに回転させて挿入される導電板を含むソケット部の斜視図である。 図６および図７に連続して絶縁−刺通技術に基づいて対応する導体に接触させるために図面では下向きの切削面を有する固定板を示した図である。 図８の表示に基づいて、図８の矢印で示される動きに従って、固定板が、ソケット部の側壁にある対応凹部と嵌合された圧接端子によって固定され、剥離されていない導体を確実に接触させる様子を示した図である。 素線板および接触導体を有するソケット部とプラグ部とを備えるユニットの全体図である。

図１および図２によれば、ソケット部１は、本発明の第１の実施形態によれば、図２の右上の断面図から明らかになるように、Ｕ字形状を有する。

ソケット部１内には、プラグ部２を固定する形であるが、交換可能に挿入することができる。

プラグ部２は、サージ保護手段を備える。これらの手段は、例えば、スパークギャップ、バリスタまたは同様の部品を備えることができる。

導体Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｎ、ＰＥは、ソケット部１内で接触される。この点に関して、導体Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｎ、および／またはＰＥを押し込むまたは押し出すのに使用される面側の開口部または穿孔３が存在する。

図１は、導体Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｎ、およびＰＥがソケット部１の断面４において露出された状態を示している。この断面４は、後でプラグ部２によって覆われる。

プラグ部２の基部に位置する切削面５は、プラグ部２に差し込まれた時に導体絶縁体６に穿孔を形成して、当該導体８の金属性芯線７と接触することができる。

タップ接続の場合、上記開口部または穿孔３をプラグ部２の側で封止する、または封止状態で維持することができる。

Ｖ字接続の場合、両側の開口部は共に開放状態になるので、穿孔として設計される。

切り替えスイッチと共に、各プラグ部２の切削面５の対応する接触および設計を使用して、対応するネットワークシステムＴＴ／ＴＮＳもしくはＴＮＣを選択することができる（図２に示されている）。

本発明の第２の実施形態では、関連開口部３によって導体８を受容するユニバーサルソケット部１１が可能である。

ソケット部１１は、この実施形態では、ソケット部に固定板１２を固定するための刺通切削または圧接技術によって固定板１２を受容する。

この点に関して、固定板１２は、上面に、すなわち、図３では、プラグ部（図示せず）に対向する面に、接触面１３を備える。

固定板１２は、導体８に面して切削面１４を備え、切削面１４は、固定板１２を押し込むまたは押圧した時に、導体絶縁体に穿孔を形成して、導体芯線と接触する。

この点に関して、ソケット部１１のＵ字の一方の足部に、予め組み合せられる固定板１２と係合する係止凹部１５が存在する。

その後、第２の実施形態（図４を参照）用のプラグ部２を使用することによって、接触面１３と接触する対向接触面１６が形成される。

また、図５は、ソケット部１、１１内に、導電板１８を受容するための受容キャビティ１７が設けられることを示している。

導電板１８は、導体８の数に対応した数の溝状凹部１９を備える。

導電板１８は、挿入部材として形成され、受容キャビティ１７から取り外すことができ、逆にして再利用することができる。さまざまな面にさまざまな形状の溝状凹部１９、２０が形成されることにより、導体板１８は、さまざまな断面（例えば、１０／１６ｍｍ２または２５／３５ｍｍ２）の導体を受容することができる。

図６および図７には、タップ接続配線またはＶ字接続配線の可能な実施形態が示されており、素線板を回転させて使用することができることも示されている。

図８に基づいて、刺通ＩＤＣ接触のプロセスが示されている。図８は、導体Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｎ、およびＰＥに対向する面に関連刺通圧接端子１４を備え、関連圧接端子の裏面に接触面１３を形成する窓部を備える接触板１２を示している。

矢印は、回転、固定、および接続の圧接接触運動を示している。

図９は、導体の望ましい電気接触が確立された状態の係止板１２を示している。

既知の方法で、図１０に示されるように、保護モジュールとして形成された実プラグ部２をソケット部１、１１に係合させることができる。

Claims (7)

1. 実質的にＵ字形のソケット部（１）と、前記ソケット部（１）に取り付けることができ、サージ保護手段を収容するプラグ部（２）とから成る少なくとも１つの保護ユニットを備えるサージ保護装置であり、前記ソケット部（１）上または前記ソケット部（１）内の絶縁導体（８）は刺通タップまたは圧接端子を使用して接触され、導体を受容するための開口部または穿孔（３）は前記ソケット部（１）内に形成される、サージ保護装置であって、
   前記開口部または穿孔（３）は、前記導体（８）を随意で挿入または押し出すことができるように設計され、前記プラグ部（２）によって覆われる前記ソケット部（１）の箇所（４）において、挿入作業時に、前記プラグ部（２）の基部に位置する切削面（５）が導体絶縁体（６）に穿孔を形成して、前記関連導体（８）と直接接触するように露出されること
   を特徴とする、サージ保護装置。
2. 実質的にＵ字形のソケット部（１）と、前記ソケット部（１）に取り付けることができ、サージ保護手段を収容するプラグ部（２）とから成る少なくとも１つの保護ユニットを備えるサージ保護装置であり、前記ソケット部（１）上または前記ソケット部（１）内の絶縁導体（８）は刺通タップまたは圧接端子を使用して接触され、導体を受容するための開口部または穿孔（３）は前記ソケット部（１）内に形成される、サージ保護装置であって、
   前記開口部または穿孔（３）は、前記導体（８）を随意で挿入または押し込むことができるように設計され、前記プラグ部（２）によって覆われる前記ソケット部（１）の箇所（４）で露出され、前記ソケット部（１）は、前記プラグ部（２）に対向する接触面（１３）と前記導体（８）に向けられた切削面（１４）とを備える固定板（１２）またはいくつかの係止ウェブを備えまたは収容し、押圧または係止時に、前記切削面（１４）が導体絶縁体（６）に穿孔を形成して、前記対応導体（８）と接触することにより、前記対応接触面（１３）と前記対応導体（８）との間で電気接続が確立されることを特徴とする、サージ保護装置。
3. 前記プラグ部（２）の基部は、前記固定板（１２）または係止ウェブの接触面（１３）の位置および向きに対応した導電部（１６）を有すること
   を特徴とする、請求項２に記載のサージ保護装置。
4. 前記ソケット部（１）内に導電板（１８）を受容するための受容キャビティ（１７）が設けられ、前記導電板（１８）は、導体の数に対応した数の溝状凹部（１９）を備える
   ことを特徴とする、請求項１〜請求項３のうちの一項に記載のサージ保護装置。
5. 前記導電板（１８）は、圧接接触作業時に、前記関連導体（８）を支持する
   ことを特徴とする、請求項４に記載のサージ保護装置。
6. 前記導電板（１８）は、挿入部材として形成され、前記溝状凹部（１９）は、前記導体の断面形状に適合した形状を有すること
   を特徴とする、請求項４または請求項５に記載のサージ保護装置。
7. 前記導電板（１８）は、前記受容キャビティ（１７）から取り外され、または逆にして使用することができ、前記導電板（１８）の第１の面側は第１の断面を有する導体用の溝（１９）を備え、第２の面側は第２の断面を有する導体用の溝（２０）を備えること
   を特徴とする、請求項６に記載のサージ保護装置。

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