JP6577303B2 - ソケット - Google Patents

Description

本発明は、電力設備に用いるソケットに関するものである。

電力設備における種々の電気接続のために、ソケットが使用されている。たとえば下記特許文献１のソケットは、２つのスイッチ端子を備え、スイッチ端子同士が短絡されている。また、各スイッチ端子に接続されたソケット端子を備える。

ソケットにプラグを取り付けると、ソケット端子にプラグ端子が挿入され、スイッチ端子同士の間には絶縁ラグが挿入される。ソケット端子とプラグ端子が接続され、スイッチ端子が開放される（絶縁される）。ソケット端子とプラグ端子の断続とスイッチ端子同士の開閉との位置をずらすことで、ＣＴ回路（電流測定回路）用またはＰＴ回路（電圧測定回路）用として使用されている。ＣＴ回路用であれば、スイッチ端子を短絡しておき、ソケット端子とプラグ端子の導通を確保した後に、スイッチ端子を開放する。ＰＴ回路用であれば予めスイッチ端子間を開放しておく。

上記のようにＣＴ回路用とＰＴ回路用ではスイッチ端子の必要性が異なる。すなわち、ソケットが使用される回路によって、スイッチ端子の必要な場合とそうでない場合が有る。回路によってスイッチ端子の有無を分けて製造する必要があり、製造が煩雑になる。スイッチ端子の有無を見分ける必要があり、スイッチ端子の有無でソケットの外観を変えれば、さらに製造が煩雑になる。

また、電力設備の小型化・省スペース化が求められている。各機能についてモジュール化やユニット化が進んでおり、モジュールやユニットの接続は必須条件になっている。

しかし、ソケットはモジュールやユニット本来の機能ではないため、極力小型であることが求められる。また、モジュールやユニットの多機能化が進んでおり、ソケットに使用できるスペースも減少している。下記特許文献１に示すソケットも同様であり、何らかの方法で小型化する必要がある。

特開平８−２４０６１２号公報

本発明の目的は、複数の回路に切り替え可能であり、小型化もできるソケットを提供することにある。

本発明のソケットは、スイッチ端子、少なくとも２つのスイッチ端子を短絡して保持する絶縁ケース、スイッチ端子同士の間に挿入することができるピンを備える。ピンはスイッチ端子同士の間に電流が流れていない状態で挿入されるものである。

ピンは、先端部およびスイッチ端子に接する絶縁部を備える。先端部の厚みは絶縁部よりも薄い。

絶縁ケースにピンを視認できる開口を備える。ピンをスイッチ端子同士の間に挿入した状態で、先端部が開口よりも絶縁ケースの内方に位置する。

また本発明のソケットは、平面を備えたスイッチ端子、前記平面において、スイッチ端子と重ならないソケット端子、２つのスイッチ端子を短絡し、スイッチ端子およびソケット端子を保持する絶縁ケースを備える。

絶縁ケースの一面において、ソケット端子にプラグ端子を挿入するためのプラグ挿入穴を備えても良い。絶縁ケースの一面の少なくとも一方向において、プラグ挿入穴よりも外方に凸部を備え、該凸部がプラグ端子の絶縁ケースに接する。

また絶縁ケースを複数並べても良い。絶縁ケースが並ぶことで保持された部品も並ぶ。

本発明によると、ピンをスイッチ端子同士の間に挿入するだけで、スイッチ端子同士の短絡を絶縁に切り換えられる。スイッチ端子同士を短絡したソケットと絶縁したソケットの両方を製造する必要は無く、製造が煩雑にならない。ソケットを使用する回路に応じてピンの挿入の有無を変更できるため、回路設計を柔軟に変更できる。

ピンの先端部のみを薄くすることで、ピン全体の強度を落とさずに、ピンを挿入しやすくしている。また、絶縁ケースに設けたピンを視認するための開口を先端部の厚みに応じて狭くでき、絶縁ケースの内部空間に塵や埃が入りにくくなる。ピンの先端が絶縁ケースから飛び出さないことで、ピンを誤って押してしまい、ピンが脱落することを防止できる。

絶縁ケースの幅方向と奥行き方向において、スイッチ端子とソケット端子が重ならないため、重ならない分だけ、ソケットをコンパクトにできる。

凸部がプラグの絶縁ケースと接することで、絶縁ケースに塵や埃が入りにくくなる。

本発明のソケットの構成を示す図である。 スイッチ端子を示す図であり、（ａ）はスイッチ端子の斜視図、（ｂ）はスイッチ端子の側面図である。 ソケット端子を示す図であり、（ａ）はソケット端子の斜視図、（ｂ）はソケット端子の側面図である。 スイッチ端子とソケット端子を組み合わせた図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＸＺ面の側面図、（ｃ）はＹＺ面の側面図である。 絶縁ケースを並べた図であり、（ａ）は他面図、（ｂ）はＸＺ面の側面図である。 絶縁ケースを並べた図であり、（ａ）は一面図、（ｂ）はＹＺ面の側面図である。 本発明のソケットにプラグを差し込む場合の図である。 ピンを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＹＺ面の側面図、（ｃ）はＸＺ面の側面図である。 スイッチ端子同士の間にピンを挿入した図である。 図９のＡ−Ａ線断面図である。

本発明のソケットについて図面を使用して説明する。本説明において、幅方向をＸ方向、奥行き方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向として説明する。

図１に示す本発明のソケット１０は、スイッチ端子１２、ソケット端子１４、そのスイッチ端子１２とソケット端子１４を保持する絶縁ケース１６を備える。

図２に示すように、スイッチ端子１２は帯状の導電板を折り曲げ加工したものである。スイッチ端子１２の一端２０を他端３０に向けて湾曲させながら折り返しており、スイッチ端子１２に弾性力が備えられている。また、他端３０およびその付近は平面になっている。図１に示すように、２つのスイッチ端子１２が絶縁ケース１６のＹ方向でペアになっている。

絶縁ケース１６の内部空間１８において、ペアになったスイッチ端子１２同士の一端２０またはその付近の一部が接する。ペアになったスイッチ端子１２同士が互いに押し合いながら接している。図１ではスイッチ端子１２同士は線接触であるが、スイッチ端子１２の折り曲げ加工の方法によっては、面接触であっても良い。スイッチ端子１２同士の接する部分はＸＺ平面を含んでいる。ペアになったスイッチ端子１２同士は電気的に短絡しているが、後述するピンによって絶縁させることができる。

スイッチ端子１２の一端２０は幅広の切り込み２２によって２本に分割している。上記のようにスイッチ端子１２同士が互いに押し合っているのは、この２本に分割された箇所である。

図３に示すように、ソケット端子１４は帯状の導電板を折り曲げ加工したものである。折り曲げ加工によってソケット端子１４の両端部２４およびその付近が向かい合って近接する。ソケット端子１４の両端部２４が向かい合うように、ソケット端子１４の中間部３２およびその付近でほぼ四角形になるようになっている。ソケット端子１４の両端部２４は絶縁ケース１６の内部空間１８に配置される。

ソケット端子１４の両端部２４またはその付近に湾曲部２６を形成している。湾曲部２６は、凹ませた方向が互いに他方の端部２４に向くようになっている。

湾曲部２６同士の間でかつソケット端子１４に接するようにプラグ端子を挿入すると、ソケット端子１４とプラグ端子を導通させることができる。プラグ端子を介して外部の任意回路と接続することができる。プラグ端子は、ソケット端子１４の両端部２４の間に入り込むため、板状になっている。

ソケット端子１４の両端部２４がプラグ端子に線接触するが、面接触されるようにしても良い。ソケット端子１４がプラグ端子に接する部分はＹＺ平面を含んでいる。ソケット端子１４の両端部２４にプラグ端子が入り込んだときに、ソケット端子１４の両端部２４はプラグ端子に弾性力を加えるようになっている。

図４のように、ソケット端子１４の両端部２４がスイッチ端子１２の切り込み２２の中に配置されている。両端部２４にプラグ端子が差し込まれて広がった時に、両端部２４が切り込み２２に邪魔されないように切り込み２２の幅を設計する。すなわち、切り込み２２の幅は両端部２４にプラグ端子が差し込まれた幅よりも広くする。

１つのスイッチ端子１２と１つのソケット端子１４がセットになって接しており、導通する。スイッチ端子１２の他端３０およびその付近とソケット端子１４の中間部３２とがＸＹ平面に有り、重ねることで接する。上記のようにペアになったスイッチ端子１２が短絡しているため、そのスイッチ端子１２に接しているソケット端子１４も電気的に短絡状態である。

図１に示す固定部材３４はボルト３６とナット３８である。スイッチ端子１２とソケット端子１４は、ボルト３６の軸４０を通すための開口４２、４４を設けている。

スイッチ端子１２同士が短絡される部分がＸＺ平面を含んでおり、ソケット端子１４がプラグ端子に接する部分がＹＺ平面を含んでいる。このＸＺ平面とＹＺ平面は、それらの方向が９０°異なる。したがって、図４のように、セットになったスイッチ端子１２とソケット端子１４において、ＸＺ平面およびＹＺ平面でスイッチ端子１２とソケット端子１４が重なっていない。スイッチ端子１２とソケット端子１４がＸＺ平面またはＹＺ平面で重ならないことで、ソケット１０のＸ方向またはＹ方向の幅が狭くなり、ソケット１０をコンパクト化している。

スイッチ端子１２がソケット端子１４よりも上にあり、スイッチ端子１２の他端３０に圧着端子などの接続端子や電線を接続する。上記の固定部材３４が、スイッチ端子１２、ソケット端子１４および接続端子などを一緒に挟み込んで取り付ける。接続端子を介して外部の任意回路と接続することができる。ソケット端子１４がスイッチ端子１２よりも上にあれば、ソケット端子１４の中間部３２に接続端子などを取り付ける。

スイッチ端子１２、ソケット端子１４および固定部材３４は絶縁ケース１６で保持されている。

絶縁ケース１６は、絶縁性の樹脂で構成される。図１に示すように、絶縁ケース１６によって、２つのスイッチ端子１２、２つのソケット端子１４および２つの固定部材３４がＹ方向でペアになって並ぶ。また図５（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｘ方向に絶縁ケース１６を複数並べることで、スイッチ端子１２、ソケット端子１４および固定部材３４を所定数並べても良い。それらを並べる数は、ソケット１０が使用される機器の回路設計によって適宜変更する。

絶縁ケース１６を並べた場合、Ｘ方向において、隣り合うスイッチ端子１２等の間を隔壁４６によって仕切っても良い。Ｙ方向においては、固定部材３４が隔壁４８によって仕切られるようにする。固定部材３４で接続端子や電線をスイッチ端子１２の他端３０に取り付けるとき、隔壁４６、４８によって隣り合うスイッチ端子１２等に間違えて取り付けられないようにする。

絶縁ケース１６を並べる方法として、複数の絶縁ケース１６を並べてネジなどで固定しても良いし、最初から複数の絶縁ケース１６を並べた状態の物を成形しても良い。

図６（ａ）に示すように、絶縁ケース１６の一面５０にピン挿入穴５２とプラグ挿入穴５４を備える。ピン挿入穴５２からピンを挿入することで、ピンがスイッチ端子１２同士の間に入り込み、スイッチ端子１２同士を絶縁する。プラグ挿入穴５４からプラグ端子が挿入されることで、プラグ端子がソケット端子１４の両端部２４同士の間に入り込み、ソケット端子１４とプラグ端子が接続される。Ｙ方向において、プラグ挿入穴５４、ピン挿入穴５２、プラグ挿入穴５４の順番で配置されている。

ソケット１０にプラグ６５を接続する場合、図７のようになる。プラグ６５はソケット端子１４に挿入されるプラグ端子６６、スイッチ端子１２同士の挿入される絶縁ラグ６７を備える。プラグ端子６６はプラグ６５の絶縁ケース６８内で外部接続端子６９に接続されている。従来と同様にＣＴ回路（電流測定回路）またはＰＴ回路（電圧測定回路）はソケット１０を介してプラグ６５に接続することができる。後述するピンがスイッチ端子１２の間に入っていなければＣＴ回路用、入っていればスイッチ端子１２間が開放されるため、ＰＴ回路用として使用される。ＣＴ回路用であれば、ソケット１０にプラグ６５を取り付ける際、ソケット端子１４にプラグ端子６６が接続され、その後スイッチ端子１２同士の間に絶縁ラグ６７が挿入されスイッチ端子１２が開放される（絶縁される）。すなわち、ソケット端子１４とプラグ端子６６の導通を確保した後に、スイッチ端子１２を開放する。これにより、プラグ６５を挿入する際にＣＴ回路をオープンにせずに接続できる。

図５や図６（ａ）は、複数の絶縁ケース１６を並べることによって集合体６０を形成している。集合体６０は外周部５８に保持されている。図６（ｂ）のように、集合体６０のＸ方向端に設けた爪６２を外周部５８にはめ込むことで、集合体６０を外周部５８に固定する。

本願はスイッチ端子１２同士の短絡を解除するために、図８に示すピン７０を備える。ピン７０は、図９のようにスイッチ端子１２同士の間に挿入し、スイッチ端子１２同士を絶縁するものである。ピン７０の挿入の有無により、スイッチ端子１２同士の短絡（ＣＴ回路用）と絶縁（ＰＴ回路用）を切り替えることができる。したがって、回路によってはピン７０が使用されない場合もある。

ピン７０は、先端部７２、スイッチ端子１２に接する絶縁部７４、先端部７２と絶縁部７４の間の中間部７６を備える。ピン７０は絶縁性の樹脂で形成された板体であり、絶縁部７４は２枚の板体が一定間隔で対向するようになっている。

絶縁部７４は２枚の板体を対向させているため、スイッチ端子１２同士の距離が長くなり、スイッチ端子１２同士の絶縁が確保しやすくなる。また、上記プラグ６５を差し込む場合、絶縁ラグ６７が絶縁部７４同士の間に入る。

絶縁ケース１６の内部空間１８を形成する内壁に、少なくとも中間部７６が所望の方向に進行するための溝７８を設けておく（図１）。溝７８はＺ方向を向いている。中間部７６の側部が溝７８に入り、ピン７０が溝７８の方向に進行する。中間部７６以外に先端部７２の側部も溝７８に入っても良い。また、少なくとも中間部７６は絶縁部７４よりも幅広にしても良い。その場合、ピン７０を挿入してスイッチ端子１２同士の間および絶縁ケース１６の中を進行するときに、ピン７０が斜方を向きにくく、挿入しやすい。

ピン７０の先端部７２の厚みが中間部７６および絶縁部７４よりも薄い。スイッチ端子１２同士の間にピン７０の先端部７２から挿入するため、先端部７２が薄いことによってピン７０が挿入しやすい。なお、中間部７６を先端部７２の厚みと同じにし、先端部７２と中間部７６の区別をなくしても良い。

また、絶縁ケース１６の他面８０にピン７０を視認できる開口８２を備える（図５（ａ））。ピン７０の有無を確認することで、スイッチ端子１２の短絡と絶縁を確認できる。上記のようにピン７０の先端部７２を薄くすることで、開口８２を小さくすることができ、絶縁ケース１６の内部空間１８に塵や埃が入りにくくなる。

絶縁ケース１６とピン７０の色を異ならせるのが好ましい。開口８２からピン７０を確認しやすくするためである。明度の異なる色にすることでピン７０を確認しやすくする。たとえば、絶縁ケース１６を明度の低い黒にし、ピン７０を明度の高い白にする。明度の低い色の中に明度の高い色が配置されることで、ピン７０を確認しやすくなっている。

ピン７０を絶縁ケース１６の中に挿入したとき、ピン７０の先端部７２は絶縁ケース１６の開口８２から外部に飛び出さない。ピン７０の先端部７２に触れてピン７０が脱落することを防止するためである。設計段階では、ピン７０の先端部７２が開口８２ぎりぎりになるのではなく、絶縁ケース１６内に配置されるように設計することが好ましい。製造誤差でピン７０が飛び出すのを防止するためである。

また、ピン挿入穴５２からピン７０の絶縁部７４が飛び出さないようにする。絶縁部７４に触れてピン７０が外れたり、絶縁部７４が破損してスイッチ端子１２同士を短絡させないためである。

図１０に示すように、絶縁ケース１６とピン７０に嵌め合わせ部８４を備える。嵌め合わせ部８４は凹部８６および凸部８８が挙げられる。ピン７０の側部に凹部８６を設け、絶縁ケース１６に凸部８８を設ける。ピン７０が絶縁ケース１６に完全に挿入された状態で、凹部８６と凸部８８が嵌め合わせられる。この嵌め合わせによって、ピン７０が絶縁ケース１６から脱落しにくくする。回路の設計時にスイッチ端子１２同士の短絡と絶縁は決定されているため、ピン７０をはめ込んだ後、ピン７０が脱落しなくなることで、回路の保護になる。なお、ピン７０に凸部８８を設け、絶縁ケース１６に凹部８６を設けても良い。

上記の凹部８６と凸部８８が嵌め合わせられるために、ピン７０の先端部７２および中間部７６の中心に切り込み９０を設け、２つに分けている。嵌め合わせが行われる際、先端部７２および中間部７６が切り込み９０に向けて撓み、嵌め合わせが終了すると元の状態に戻る。切り込み９０によって嵌め合わせが可能なようになっている。なお、先端部７２に凹部８６が設けられているが、中間部７６に凹部８６を設けることもできる。

ピン７０の挿入はスイッチ端子１２に電流を流す前に行う。電流が流れていると、絶縁した瞬間にアークが発生する恐れがあるためである。ソケット１０を使用する前に、ソケット１０に接続する回路の設計に合わせてピン７０を挿入する。

特許文献１であれば短絡端子の有無で短絡と絶縁を切り替える必要があった。本願はピン７０の挿入の有無で短絡と絶縁を切り替える。本願はスイッチ端子１２の有るソケット１０のみを製造すれば良く、製造が複雑にならない。

図６のように、絶縁ケース１６の一面５０において、ピン挿入穴５２とプラグ挿入穴５４よりも外方に線状の凸部９２を備える。また、凸部９２は一面５０における少なくとも一方向に設けられる。ソケット１０を設置したときに、一面５０が水平方向に対して鉛直方向を向くようにし、凸部９２がピン挿入穴５２とプラグ挿入穴５４よりも上方に配置されるようにする。プラグ６５を差し込んだときに、プラグ６５の絶縁ケースが凸部９２に接する。重力で落下する塵や埃が、凸部９２によってピン挿入穴５２とプラグ挿入穴５４から絶縁ケース１６内に入り込みにくくなっている。

以上のように、ピン７０の挿入の有無によってスイッチ端子１２の短絡と絶縁を切り替えることができ、複数種のソケット１０を製造しなくても良い。製造の煩雑さが無く、スイッチ端子１２の短絡と絶縁を設計の最終段階で変更することもでき、ソケット１０に接続する回路の設計も柔軟に変更できる。ピン７０の有無を視認できるようになっており、回路接続ミスも防止できる。ピン７０と絶縁ケース１６の嵌め合わせ部８４によってピン７０の脱落も防止でき、事故を防止できる。スイッチ端子１２とソケット端子１４がＸＺ平面とＹＺ平面で重ならないため、その分だけコンパクトになる。

その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。

１０：ソケット
１２：スイッチ端子
１４：ソケット端子
１６：ソケットの絶縁ケース
１８：絶縁ケースの内部空間
２０：スイッチ端子の一端
２４：端部
２６：湾曲部
３０：スイッチ端子の他端
３２：ソケット端子の中間部
３４：固定部材
３６：ボルト
３８：ナット
４０：ボルトの軸
４２、４４：ボルトの軸を通すための開口
４６、４８：隔壁
５０：ソケットの絶縁ケースの一面
５２：ピン挿入穴
５４：プラグ挿入穴
５８：外周部
６０：集合体
６２：爪
６５：プラグ
６６：プラグ端子
６７：絶縁ラグ
６８：プラグの絶縁ケース
６９：外部接続端子
７０：ピン
７２：先端部
７４：絶縁部
７６：中間部
７８：溝
８０：ソケットの絶縁ケースの他面
８２：ピンを視認するための開口
８４：嵌め合わせ部
８６：凹部
８８：凸部
９２：ソケットの絶縁ケースの一面の凸部

Claims (7)

1. スイッチ端子と、
   ２つの前記スイッチ端子を短絡して保持する絶縁ケースと、
   先端部およびスイッチ端子に接する絶縁部を備え、該先端部の厚みが絶縁部よりも薄く、前記スイッチ端子同士の間に挿入してスイッチ端子同士を絶縁することができるピンと、
   を備えたソケット。
2. スイッチ端子と、
   ２つの前記スイッチ端子を短絡して保持する絶縁ケースと、
   前記スイッチ端子同士の間に挿入してスイッチ端子同士を絶縁することができるピンと、
   前記絶縁ケースに備えられ、ピンを視認できる開口と、
   を備えたソケット。
3. スイッチ端子と、
   ２つの前記スイッチ端子を短絡して保持する絶縁ケースと、
   先端部およびスイッチ端子に接する絶縁部を備え、該先端部の厚みが絶縁部よりも薄く、前記スイッチ端子同士の間に挿入してスイッチ端子同士を絶縁することができるピンと、
   前記絶縁ケースに備えられ、ピンを視認できる開口と、
   を備えたソケット。
4. 前記ピンをスイッチ端子同士の間に挿入した状態で、ピンの先端部が絶縁ケースの開口よりも絶縁ケースの内方に位置する請求項２または３のソケット。
5. 一端と他端を有する帯状の導電板で形成され、他端およびその付近が平面になったスイッチ端子と、
   帯状の導電板で形成され、該導電板の両端部が向かい合い、中間部およびその付近が平面になったソケット端子と、
   前記スイッチ端子の平面とソケット端子の平面を重ね、２つの前記スイッチ端子を短絡し、該２つのスイッチ端子が短絡される部分と前記ソケット端子の両端部分の方向を９０°異ならせて保持する絶縁ケースと、
   を備えたソケット。
6. 前記絶縁ケースの一面に備えられたソケット端子にプラグ端子を挿入するためのプラグ挿入穴と、
   前記絶縁ケースの一面の少なくとも一方向において、プラグ挿入穴よりも外方に設けられた凸部と、
   を備えた請求項５のソケット。
7. 前記絶縁ケースが複数並んだ請求項１から６のいずれかのソケット。

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