JP7196065B2 - 電圧インジケータ表示モジュール - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、その全体を参照することによってその主題が本明細書に組み込まれる、２０１６年９月１９日に出願された米国仮特許出願第６２／３９６，４６７号に対する優先権を主張する。

本出願は概して、電圧インジケータに関し、特に、ユーザを高電圧にさらすことなく、電子機器へのアクセスを可能にする電圧インジケータについての表示モジュールに関する。

電圧の不足の明確なインジケーションを提供する電圧インジケータは典型的には、電圧インジケータによって監視されている電源以外の電源を必要とする。この電源を提供する１つの方法は、バッテリを経由することである。しかしながら、時に、そのバッテリは交換される必要があり、監視されている電源から電力を取り除くことなく、バッテリを交換する間にユーザを高電圧にさらすことなく、バッテリを交換することが可能であることが望ましい。

電圧インジケーションデバイスについての電圧表示モジュールは、縦穴を有する本体、連結ケーブル、蓋、及びバッテリシャトルを有する。縦穴を有する本体は、電気囲いの扉に固定される。連結ケーブルの連結プラグは、縦穴を有する本体に固定される。蓋は、縦穴を有する本体に取り外し可能に固定され、ユーザが囲いの外側からアクセス可能である。バッテリシャトルは、縦穴を有する本体内に収容され、１つの端に固定された連結ジャックを有する。連結ジャックは、バッテリシャトルが完全に挿入されるとき、連結プラグに係合するように構成され、バッテリシャトルが部分的に引き抜かれるとき、プラグから電気的に絶縁されるように構成される。

表示モジュール及び電気囲い内に設置されたＤＩＮモジュールを有する電圧検出デバイスの等角図を示す。 図１の表示モジュールの正面図及び等角図である。 電気囲いの扉パネル上に設置された、図２の表示モジュールの斜視図及び断面図である。 図２の表示モジュールの部分拡大等角図である。 図２の表示モジュールの側面図である。 図２の表示モジュールの断面図である。 部分的に引き抜かれたバッテリシャトルを有する、図２の表示モジュールの断面図である。 図８の表示モジュールの拡大等角図である。 プラグ保持クリップを強調した、図２の表示モジュールの等角図及び断面図である。 プラグ保持クリップを強調した、図２の表示モジュールの断面図である。 バッテリシャトルが部分的に引き抜かれることを明示する、図２の表示モジュールの斜視図である。 蓋が縦穴を有する本体にどのように固定されるかを示す、側面図及び斜視図である。 蓋を、縦穴を有する本体に固定する追加の方法を示す側面図である。

本開示は、電圧インジケーションデバイス１０についての表示モジュール１００の設計を説明する。図１に示されるように、電圧インジケーションデバイス１０の製品は、電圧不足の検証を実行するために使用される電子機器を収容する、２つの別個の囲いから構成される。

ＤＩＮモジュール３００は、１つ以上の回路アセンブリを収容する囲いである。それらの回路アセンブリは、電圧測定値及び系統検査機能を提供する。ＤＩＮモジュール３００は、危険な電圧を扉から離すために、ＤＩＮレール上、または電気囲い２００の内部に取り付けられた表面上に取り付けられるように設計される。

表示モジュール１００は、囲い２００の扉２１０上に取り付けられ、一続きの試験を開始し、結果のインジケーションを視覚的に確認する手段を提供する。加えて、表示モジュール１００は、試験機能をサポートするために必要なバッテリ、ならびに試験開始及び結果報告機能を促進するために必要な回路アセンブリを包含する。設計は、電気囲いに侵入することなく、または製品によって監視されている、潜在的に危険なレベルの電機エネルギーにさらすことなく、バッテリを囲い扉から変更する手段を提供する。

図２は、表示モジュール１００の正面図及び等角図を示す。図２では、検証試験を開始するために、ユーザによって試験ボタン１０２が押下される。試験が進行中であること、及び／または試験が失敗したことを示すために、黄色ＬＥＤによって試験状態インジケータ１０３が発光される。緑色ＬＥＤ１０４は、定められた閾値を下回る電圧の不足と共に、デバイスの適切な接続及び機能を試験が検証したことを示すために緑色に発光する。赤色ＬＥＤ１０５は、３相系統内のラインの各々について、特定の閾値を上回る電圧の存在を示すために発光する。

図３は、制御パネルまたは電気囲い２００内に設置された表示モジュール１００を示す。表示モジュール１００の一部が、電気囲い２００のアクセス可能な外側であること、及び一部が電気囲い２００の内側であることに留意されたい。

図４は、表示モジュール１００の拡大図である。一実施形態では、表示モジュール１００は、蓋１１０、面板１１１、バッテリ１１２、縦穴を有する本体１１３、圧縮ウォッシャ１１６、及びバッテリシャトル１１４を含む。蓋１１０は、バッテリシャトル１１４及び面板１１１を保持及び位置付けるために使用される。バッテリシャトル１１４は、縦穴を有する本体１１３内に収容され、ユーザにバッテリへのアクセスを与えるために外にスライドし、バッテリは、その寿命の終わりに交換を必要とする。バッテリシャトル１１４はまた、回路アセンブリ（図８を参照）及び面板１１１を収容することができる。圧縮ウォッシャ１１６は、蓋１１０と共に機能し、設置するときにバネタイプの抵抗をもたらす。縦穴を有する本体１１３は、バッテリシャトル１１４、ＲＪ４５プラグ保持機構、及び表示モジュールを電気囲い扉パネル２１０に取り付けるために使用される機構を収容する。縦穴を有する本体１１３は、標準的な３０ミリメートルのノックアウト、典型的には電気囲い内に設置されるように設計される。面板１１１は、ＬＥＤライト、プッシュボタン、及びグラフィックオーバレイを収容することができる。

図５に示されるように、バッテリシャトルＯリング１１７は、バッテリシャトル１１４を、縦穴を有する本体１１３に封印するために使用される。これは、バッテリ１１２及び電子機器を包含する縦穴を有する本体１１３に水が浸入することを防止する。縦穴を有する本体筐体１１３を電気囲いパネル２００に留めるために取り付けナット１１８が使用されることができる。縦穴を有する本体１１３を電気囲い扉パネル２１０に封印するために封印ガスケット１１９が使用されることができ、これは、電気囲い２００に水が浸入することを防止することを支援することができる。封印ガスケット１１９及び圧縮ウォッシャ１１６の両方を後援するために縦穴を有する本体フランジ１２０が使用されることができる。図５はまた、ＤＩＮモジュール３００から表示モジュール１００に低電圧信号を伝送するために使用されることができる、６００ボルトのＣＡＴ５Ｅケーブルとすることができるネットワークケーブル４００を示す。それらの信号は、試験を開始するためのボタン押下、及び様々なＬＥＤインジケータを点灯するための信号を含むことができる。ネットワークケーブル４００はまた、電圧の適切な機能、接続、及び不足を検証するために、バッテリ１１２（表示モジュール１００内の）からＤＩＮモジュール３００に、ＤＩＮモジュール内の回路によって実行される様々な試験のために使用される電力を伝達することができる。

図６の断面図に示されるように、表示モジュール１００とネットワークケーブル４００との間の接続は、ＲＪ４５ジャック及びＲＪ４５プラグアセンブリによって促進される。このケースでは、ＲＪ４５ジャックアセンブリ１５０は、バッテリシャトル１１４上で収容された表示モジュール回路アセンブリ１３０上に恒久的に取り付けられる。この回路アセンブリ１３０は、ＲＪ４５ジャックアセンブリ１５０と共に、バッテリシャトル１１４に恒久的に固着される。ＲＪ４５プラグ４０１は、電気囲い２００への侵入を最小にする、縦穴を有する本体１１３の方位に垂直にケーブル４００を経路指定する、９０度の歪み軽減体を有することができる。ＲＪ４５プラグ４０１は、別個のラッチ要素、プラグ保持クリップ１２３により縦穴を有する本体１１３に固定される（図９を参照）。ＲＪ４５プラグ４０１は、典型的なＲＪ４５アセンブリのケースでは、ＲＪ４５ジャックアセンブリ１５０に固定されない。ＲＪ４５ジャックアセンブリ１５０の代わりに縦穴を有する本体１１３上にプラグ保持クリップ１２３を有することに起因して、バッテリシャトル１１４は、ＲＪ４５プラグ４０１が縦穴を有する本体１１３に適切な位置で固着されたままの間、縦穴を有する本体１１３から部分的に引き抜かれることができる（図７を参照）。バッテリシャトル１１４が部分的に引き抜かれるとき、ＲＪ４５ジャックアセンブリ１５０は、ＲＪ４５プラグ４０１から取り外され、表示モジュール１００をＤＩＮモジュール３００から効果的に電気的に絶縁し、ＤＩＮモジュール３００から引き出されることがある有害な電気エネルギーにさらすことを廃絶することを支援する。ＲＪ４５が信頼できるので、及びスライドの切断する間に試験及びインジケーションの機能性に対して必要な８個の別個のコンダクタを提供する経済的な方法が、ユーザがアクセス可能な要素と危険なレベルの電気エネルギーと直接接触する回路から発するコンダクタとの間の物理的な隔離を可能にするので、これは、本出願によって説明される発明の重要な利点である。

図７は、開放位置にあるバッテリシャトル１１４、及びＲＪ４５プラグ４０１からのＲＪ４５ジャックアセンブリ１５０の結果として生じる切断を示す。バッテリシャトル１１４の移動は、シャトル１１４に組み込まれた干渉機構１２４及びバッテリシャトル保持リング１２９によって制限される（図８を参照）。バッテリシャトル１１４は、ユーザが表示モジュール１００全体へのアクセスを有するとき、ツールにより縦穴を有する本体１１３から着脱可能とすることができる。しかしながら、一般的に言えば、バッテリシャトル１１４は、標準的な動作の間、縦穴を有する本体１１３から取り除かれることが意図されない。それは、ユーザがバッテリにアクセスし、バッテリを取り除くために十分に延在するように設計される。

プラグ保持クリップ１２３は、縦穴を有する本体１１３に固定され、ＲＪ４５プラグ４０１を、縦穴を有する本体１１３への固定した位置に維持する要素である。これは、ＲＪ４５プラグ４０１内の開口に係合するプラグ保持留め具１２７により達成される。ラッチ要素１２３は、それが曲げられて、ラッチ要素留め具１２７を引き抜くことができ、ＲＪ４５プラグ４０１が縦穴を有する本体１１３から取り除かれることを可能にすることができるように設計される。これは、ユーザがＲＪ４５プラグ４０１を取り除き、ＲＪ４５ケーブル４００を交換することを可能にする。

図１１及び図１２に示されるように、蓋１１０は、バッテリシャトル１１４を完全に挿入された位置に保持し、よって、ＲＪ４５ジャックアセンブリ１５０をＲＪ４５プラグ４０１に完全に係合及び接続されたままにする。蓋１１０は、蓋係合突起１４１を、縦穴を有する本体傾斜蓋係合スロット１４３内で位置合わせし、蓋１１０を圧縮ウォッシャ１１６に向かってそれを描くように回転させることによって設置される。圧縮ウォッシャ１１６は、蓋１１０にバネタイプの抵抗をもたらし、縦穴を有する本体蓋保持バンプ１４５上で移動するために必要とされるトルクを増大させる。縦穴を有する本体蓋保持バンプ１５０は、圧縮ウォッシャ１１６と共に、取り除くために蓋１１０を反時計回りに回転させる抵抗としての役割を果たす。縦穴を有する本体蓋回転制限突起１４７は、蓋１１０の回転を制限する。

図１３は、蓋を保持するための代替的な設計を示す。この設計では、縦穴を有する本体１１３は、一連の蓋保持タブ１７７を有する。ユーザが蓋１１０を、縦穴を有する本体１１３上でねじるとき、蓋係合突起１４１は、蓋保持タブ１７７と干渉し、蓋は、蓋係合突起１４１が蓋保持タブ１７７上を通るように曲がる。蓋を取り除くために、蓋係合突起１４１は、蓋保持タブ１７７上を再度通る必要がある。この干渉の一致は、蓋１１０を取り除くため必要とされるトルクを増大させ、それを適切な位置で安全に維持する。

本発明の特定の実施形態及び適用が例示及び説明されてきたが、本発明が本明細書で開示される厳格な構造及び構成に限定されないこと、ならびに説明された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な修正、変更、及び変形が上記から明らかであってもよいことを理解されよう。

１０ 電圧インジケーションデバイス
１１３ 縦穴を有する本体
４００ ネットワークケーブル
１１０ 蓋
１１４ バッテリシャトルは
２００ 囲い
２１０ 扉
４０１ プラグ

Claims (6)

1. 電気囲い（２００）の扉（２１０）に装着される、電圧インジケーションデバイス（１０）用の電圧表示モジュール（１００）であって、
   前記電気囲いの扉に固定された、縦穴を有する本体（１１３）であって、その一部が前記電気囲い内に収容された、縦穴を有する本体（１１３）と、
   前記電気囲い内に配設された、連結プラグ（４０１）を備えた連結ケーブル（４００）であって、前記連結プラグが前記縦穴を有する本体の一方の端部に固定され、該連結ケーブルが前記電気囲い内で電圧インジケーションデバイス（１０）のＤＩＮモジュールに接続されている、連結ケーブル（４００）と、
   前記縦穴を有する本体の他方の端部に取り外し可能に固定された着脱可能蓋（１１０）であって、前記電気囲いの外側からユーザが到達可能である、着脱可能蓋（１１０）と、
   前記縦穴を有する本体内に収容され、バッテリを内部に収容するバッテリシャトル（１１４）であって、該バッテリシャトルに固定された連結ジャック（１５０）を有する、バッテリシャトル（１１４）と、
   を備えた、電圧表示モジュール（１００）において、
   前記バッテリシャトル（１１４）の前記連結ジャックは、前記バッテリシャトルが前記縦穴を有する本体内に完全に挿入されると、前記連結プラグに係合するように構成され、前記縦穴を有する本体及び前記連結ジャックは、前記バッテリシャトルが前記縦穴を有する本体内から前記着脱可能蓋の方向に少なくとも部分的に引き抜かれると、前記連結ジャックが前記連結プラグから離間するように構成されていることを特徴とする、電圧表示モジュール（１００）。
2. 前記バッテリシャトル（１１４）及び前記縦穴を有する本体（１１３）は、前記バッテリシャトルを、前記縦穴を有する本体から完全に取り除くことを防止する、干渉機構（１２４）及びリング状の保持機構（１２９）を備えており、前記バッテリシャトル（１１４）に設けられた前記干渉機構（１２４）が、前記リング状の保持機構（１２９）に係合することを特徴とする、請求項１に記載の電圧表示モジュール（１００）。
3. 前記連結プラグ（４０１）は、前記連結プラグ（４０１）の開口に係合する保持留め具（１２７）を備えた保持クリップ（１２３）を介して前記縦穴を有する本体に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の電圧表示モジュール（１００）。
4. 前記連結ジャック（１５０）は、ＲＪ４５スタイルジャックである、請求項１に記載の電圧表示モジュール（１００）。
5. 前記連結プラグ（４０１）は、ＲＪ４５スタイルプラグである、請求項４に記載の電圧表示モジュール（１００）。
6. 前記バッテリシャトル（１１４）は、電子部品を更に含み、前記電子部品は、前記バッテリシャトルが前記縦穴を有する本体（１１３）から部分的に引き抜かれると、前記連結プラグ（４０１）から電気的に絶縁される、請求項１に記載の電圧表示モジュール（１００）。

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