JP7269779B2 - 電力量計 - Google Patents

Description

本発明は、電力量計に関する。

従来、需要家が使用する電力量を計量するための電力量計として、電子式電力量計が知られている。電子式電力量計は、配電線が接続される端子金具が配置される端子部と、電力を演算する電力演算部と、電力量を表示する表示部と、各部を制御する中央制御部等から構成されている。電力演算部や中央制御部等を構成する電子部品が搭載された基板及び表示部等はねじ止め等により筐体に固定され、端子部と基板間及び基板と表示部間は、ケーブル等により電気的に接続されている。

端子部において、各端子金具と配電線との接続は、通常、ねじ締めにより行われる。具体的には、付属の端子ねじを用いて、配電線が圧着された圧着端子を端子金具に締め付け固定する。

一台の電力量計について複数の端子ねじを締め付ける必要があるので、作業者は効率的に各端子ねじの締め付け作業を行う必要がある。また、例えばビル内において、膨大な数の電力量計を一斉に交換・設置しなければならない場合があり、そのような場合には、特に、効率的な作業が求められる。その一方で、端子ねじの締め付けは、慎重に行う必要がある。端子ねじの締め付けは、電力量計の仕様に応じて予め決められた範囲内のトルクで実施されることが推奨されている。締め付けトルクが規定のトルクより小さいと、端子ねじに緩みが生じ、接触抵抗の増加による端子部の異常発熱が発生する虞がある。一方、締め付けトルクが規定のトルクより大きいと、端子金具及び／または端子ねじ等の破損が生じる虞がある。

従って、従来、端子ねじの締め付けは、一般的な電動ドライバと、トルクドライバーまたはトルクレンチとを用いて、段階的に行われることが一般的である。具体的には、作業者は、まず、一般的な電動ドライバを用いて端子ねじを締め付ける。その後、作業者は、各端子ねじの締め付け状態を手で配電線のケーブルに触れること等により確認する。そして、緩みがあると思われた端子ねじのみをトルクドライバーまたはトルクレンチで規定のトルク値になるまでさらに締め付ける（換言すれば、増し締めを行う）ようにしている。

このように、従来の締め付け作業において、締め付け状態の確認は、主に、作業者の感覚に頼っている。しかし、作業者が必ずしも熟練者であるとは限らず、その場合、作業者が僅かな緩みに気付くことができずに、不十分な締め付け状態のまま電力量計の設置を完了してしまうおそれがある。端子ねじの締め付けが不十分な状態で電力量計が使用されると、接触抵抗の増加による端子部の温度上昇が生じ、樹脂製の筐体が溶融したり、発火したりするおそれがある。

本発明の一実施形態は、作業者が各端子ねじについて十分な締め付け作業を行うことができる電力量計を提供することを課題とする。

本発明の一実施形態によれば、圧着端子を端子金具に接続するように構成された端子部を備える電力量計が提供される。端子部は、絶縁筐体の隔壁部によって画定される絶縁空間と、絶縁空間内で固定される端子金具と、絶縁空間内で端子金具に固定されるナットと、圧着端子及び端子金具を介してナットに締め付けられるように構成される端子ねじと、を含む。隔壁部は、端子金具に対してナットとは反対の側に設けられ、絶縁空間内に突出する少なくとも一つの圧潰可能な突起部を含む。

また、本発明の一実施形態によれば、圧着端子を端子金具に接続するように構成された端子部を備える電力量計であって、端子部は、絶縁筐体の隔壁部によって画定される絶縁空間と、絶縁空間内で固定される端子金具と、絶縁空間内で端子金具に固定されるナットと、圧着端子及び端子金具を介してナットに締め付けられるように構成される端子ねじと、を含み、隔壁部は、端子金具に対してナットと同じ側に設けられ、端子ねじの軸部の先端と対向する位置に配置される圧潰可能な表面部を含む、電力量計が提供される。

本発明の第１実施形態による電力量計を示す正面図である。 圧着端子の一例を示す図である。 端子ねじが締め付けられる前の端子部の構成を示す図である。 端子ねじの締め付け工程を説明する図であり、端子ねじの仮締め位置を示す図である。 端子ねじの締め付け工程を説明する図であり、端子ねじの本締め位置を示す図である。 第２実施形態による電力量計の端子部の構成を示す図であり、端子ねじが締め付けられる前の端子部の構成を示す図である。 端子ねじの締め付け工程を説明する図であり、端子ねじの仮締め位置を示す図である。 端子ねじの締め付け工程を説明する図であり、端子ねじの本締め位置を示す図である。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明はあくまでも一例を示すものであって、本願発明の技術的範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。また、図面では、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。尚、以下の説明において、「上」、「下」等の方向を示す用語は、本発明の理解を容易にするため便宜上用いられるものであり、本発明を限定することを意図しない。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態による電力量計の一例として、電子式電力量計１０００を示す正面図である。電子式電力量計１０００は、図示の向きでビルや一般家庭の家屋の壁面等に取り付けられる。第１実施形態の電子式電力量計１０００は、付属の端子ねじ１１０を締め付けることによって図示しない配電線を端子金具１０８に接続するように構成された端子部１００を備えている。尚、１１２は、電子式電力量計１０００に内蔵された中央処理部により制御される液晶表示部である。しかし、第１実施形態による電力量計は、電子式電力量計に限られない。また、図示の例では、電子式電力量計１０００は単相３線式のものが使用されるが、電子式電力量計１０００の型式は特に限られない。

図示の例では、端子部１００に、電力供給設備からの配電線が接続される電源側端子部１００Ａ（１Ｓ、２Ｓ、３Ｓ）と、需要家内の負荷への配電線が接続される負荷側端子部１００Ｂ（１Ｌ、２Ｌ、３Ｌ）とが、それぞれ上下方向に対向して配置されている。電源側端子部１００Ａ及び負荷側端子部１００Ｂは、電子式電力量計１０００の樹脂製筐体の隔壁部１０６によって互いに電気的に絶縁された絶縁空間１０４を有する。各絶縁空間１０４内に端子金具１０８と端子ねじ１１０が配置されている。各端子金具１０８と配電線との接続は、例えば図２に示すようなリング状の先端部１１８を有する圧着端子１２０の空洞部１２２に配電線を挿入・圧着し、圧着端子１２０の先端部１１８を端子ねじ１１０で端子金具１０８にねじ止めすることにより行うことができる。

図３Ａは、端子部１００の絶縁空間１０４内の構成を示す概略部分断面図であり、電子式電力量計（以下、電力量計）１０００を図１の下側から見たときの構成を示す。すなわち、図３Ａにおいて上側が電力量計１０００の前面側であり、下側が背面側である。端子部１００では、予め、隣接する隔壁部１０６の間の絶縁空間１０４内に端子金具１０８及びナット１２４がそれぞれの開口部（符号省略）が整合するように位置決めされて固定されている。具体的には、隔壁部１０６が、絶縁空間１０４内に向けて突出する段部１２６を形成しており、段部１２６に配置されたナット１２４に端子金具１０８が取り付けられる。付属の端子ねじ１１０と端子金具１０８との間に圧着端子１２０が配置される。こうして、端子ねじ１１０は、圧着端子１２０及び端子金具１０８を介してナット１２４に締め付けられ、これにより圧着端子１２０が端子金具１０８に接続されるように構成されている。図３Ａには、端子ねじ１１０が締め付けられる前の圧着端子１２０が示されている。段部１２６の下側に、底面１３０を有する凹部１３２が形成されている。凹部１３２は、締め付けられた端子ねじ１１０の軸部の先端１１１を受け入れることができる。尚、図中、１２８は、ワッシャーを示すが、ワッシャーは、本実施形態において必須の構成要素ではない。

第１実施形態では、絶縁空間１０４を画定する隔壁部１０６が、絶縁空間１０４内に突出する突起部１０７を含んでいる。図示の例では、隔壁部１０６は、絶縁空間１０４内で互いに対向する向きに配置される一対の突起部１０７を含んでいる。しかし、突起部１０７の数は特に限られず、絶縁空間１０４内に単一の突起部１０７が延びていてもよいし、必要に応じて３つ以上の突起部１０７が設けられていてもよい。また、図示の例では、突起部１０７は略三角形状の断面を有しているが、矩形状または略半円形状等の断面を有していてもよい。

突起部１０７は、端子金具１０８に対してナット１２４とは反対の側に設けられる。突起部１０７は、端子ねじ１１０の軸線方向または端子金具１０８及びナット１２４の開口部の軸線方向と交差する向きで突出することができる。また、突起部１０７は、圧着端子１２０の外縁１２１より内側の位置まで延びることができる。突起部１０７は、後述する端子ねじ１１０の締め付け工程において、圧着端子１２０によって圧潰可能である。ここで、圧潰とは、破壊または変形を意味する。

次に、図３Ａ～図３Ｃを参照して、端子ねじ１１０の締め付け工程を説明する。第１実施形態では、締め付け工程を二段階で行うことができる。具体的には、締め付け工程は、圧着端子１２０が突起部１０７と接触する位置（換言すれば、仮締め位置）まで端子ねじ１１０をナット１２４に対して締め付ける仮締め工程（第１の工程）と、仮締めされた端子ねじ１１０を、圧着端子１２０が端子金具１０８に接触するまでさらに締め付ける本締め工程（第２の工程）を含む。ここで「圧着端子１２０が端子金具１０８に接触する」とは、圧着端子１２０と端子金具１０８とが実質的に接触抵抗の増加による発熱の虞なく互いに密着させられた状態を意味する。

本締め工程は、トルクドライバーまたはトルクレンチを用いて行うことができ、この場合、本締め工程は、端子ねじ１１０が規定のトルク値で締め付けられた時に終了する。本締め工程において、突起部１０７は圧着端子１２０により圧潰される。

まず、図３Ａに示すように、圧着端子１２０を絶縁空間１０４内に配置する。このとき、圧着端子１２０は、突起部１０７に対して端子金具１０８とは反対の側に配置される。そして、端子ねじ１１０を、圧着端子１２０及び端子金具１０８の開口部を通してナット１２４に対して仮締めする。図３Ｂは、端子ねじ１１０の仮締め位置を示す。仮締めは、端子ねじ１１０の締め付けによって圧着端子１２０が突起部１０７と接触したとき、具体的には、図３Ｂに示すように、圧着端子１２０が、端子ねじ１１０の頭部（ワッシャー１２８が使用されるときはワッシャー１２８）及び突起部１０７によって挟持されたときに終了することができる。仮締めは、例えば一般的な電動ドライバで行うことができる。このとき、図３Ｂに示すように、仮締めされた端子ねじ１１０は、突起部１０７の存在によって、比較的緩みの大きい状態にある。

仮締め後、例えばトルクドライバーまたはトルクレンチを用いて、本締めを行う。このとき、突起部１０７が圧着端子１２０によって圧潰される。これにより、仮締め後の端子ねじ１１０をさらに締め付け、圧着端子１２０を端子金具１０８に接続することができる。本締めは、端子ねじ１１０が規定のトルク値で締め付けられた時に終了することができる。図３Ｃは、端子ねじ１１０の本締め位置を示す。図３Ｃは、突起部１０７が圧潰された状態を示している。

このように、第１実施形態の電力量計１０００では、端子ねじ１１０の締め付けを仮締め工程と本締め工程の二段階で行うことができ、かつ、端子ねじ１１０の仮締め位置を、敢えて緩みの大きい位置に設定することができる。従来の電力量計では、端子ねじの締め付け状態は、作業者が手で配電線のケーブルに触れること等により確認している。従って、端子ねじに僅かな緩みがあっても、そのことに作業者が気付くことなく、締め付け作業が終了される虞があった。第１実施形態では、突起部１０７によって、端子ねじ１１０について所定の仮締め位置を設定し、仮締め位置における端子ねじ１１０の緩みを敢えて大きくしている。これにより、仮締め作業を終えた作業者は、確認のため配電線のケーブルに触れた時等に、端子ねじ１１０の緩みに確実に気付くことができる。従って、作業者は、電力量計の設置を完了する前に、必ず本締め作業を行うことができる。これにより、作業者は、端子ねじ１１０を規定のトルク値まで確実に締め付けることができ、圧着端子１２０と端子金具１０８とを良好に接続することができる。従って、不十分な締め付け状態によって端子部１００の温度が上昇し、電力量計１０００が発火する等の虞をなくすことができる。

尚、突起部１０７の材質、形状及び寸法は、突起部１０７が端子ねじ１１０の締め付けによって圧潰可能である限り、特に限られない。図示の例のように、突起部１０７は、例えば、隔壁部１０６と同じ材質（例えばポリカーボネート）で、隔壁部１０６と一体に形成されることができる。または、突起部１０７は、隔壁部１０６と異なる材質、例えば繰り返し使用できるように適度な弾性を有する材料で、隔壁部１０６と別個に形成されてもよい。

［第２実施形態］
次に、図４Ａ～図４Ｃを参照して、第２実施形態による電力量計の端子部の構成を説明する。第２実施形態の電子式電力量計は、以下で説明する端子部の構成を除いて、第１実施形態の電力量計１０００と同様の構成を備えることができる。

第１実施形態と同様に、第２実施形態の電力量計は、圧着端子１２０を端子金具１０８に接続するように構成された端子部を備えている。従って、端子部は、絶縁筐体の隔壁部１０６によって画定される絶縁空間１０４と、絶縁空間１０４内で固定される端子金具１０８と、絶縁空間１０４内で端子金具１０８に固定されるナット１２４と、圧着端子１２０及び端子金具１０８を介してナット１２４に締め付けられるように構成される端子ねじ１１０と、を含む。

第２実施形態では、隔壁部１０６が、第１実施形態の突起部１０７に代えて表面部１４０を含む。表面部１４０は、端子金具１０８に対してナット１２４と同じ側に設けられ、端子ねじ１１０の軸部の先端１１１と軸方向で対向する位置に配置されている。図示の例では、表面部１４０は、凹部１３２内に設けられた、隔壁部１０６と別個に形成される支持体１４２の部分を構成する。支持体１４２または表面部１４０は、端子部１１０の軸部の先端１１１に接触し、これを支持することができる。図示の例では、表面部１４０は、端子ねじ１１０の軸方向に突出する凸状の形態を有している。しかし、表面部１４０は、端子部１１０の軸部の先端１１１に接触することができる限り、平坦な表面であってもよいし、凹状面であってもよい。また、表面部１４０と端子ねじ１１０の軸部の先端１１１との接触位置は、端子ねじ１１０が比較的大きく緩んだ位置に保持される限り、特に限られない。例えば、凸状の表面部１４０は、ナット１２４の開口部内で終端していてもよい。この場合、ナット１２４の開口部内で端子ねじ１１０と表面部１４０が接触する。表面部１４０は、後述する第２実施形態の締め付け工程において、端子ねじ１１０の軸部の先端１１１により圧潰可能である。

次に、図４Ａ～図４Ｃを参照して、第２実施形態における端子ねじ１１０の締め付け工程を説明する。第１実施形態と同様に、第２実施形態では、締め付け工程を二段階で行うことができる。具体的には、締め付け工程は、端子ねじ１１０の軸部の先端１１１が表面部１４０と接触する位置（換言すれば、仮締め位置）まで端子ねじ１１０をナット１２４に対して締め付ける仮締め工程（第１の工程）と、仮締めされた端子ねじ１１０を、圧着端子１２０が端子金具１０８に接触するまでナット１２４にさらに締め付ける本締め工程（第２の工程）を含む。本締め工程は、トルクドライバーまたはトルクレンチを用いて行うことができ、この場合、本締め工程は、端子ねじ１１０が規定のトルク値で締め付けられた時に終了する。本締め工程において、表面部１４０は端子ねじ１１０の軸部の先端１１１により圧潰される。

まず、図４Ａに示すように、圧着端子１２０を絶縁空間１０４内に配置する。そして、端子ねじ１１０を、圧着端子１２０及び端子金具１０８の開口部を通してナット１２４に対して仮締めする。図４Ｂは、端子ねじ１１０の仮締め位置を示す。図４Ｂに示すように、仮締めは、端子ねじ１１０の締め付けによって端子ねじ１１０の軸部の先端１１１が表面部１４０と接触したときに終了することができる。仮締めは、例えば一般的な電動ドライバで行うことができる。このとき、図４Ｂに示すように、仮締めされた端子ねじ１１０は、表面部１４０の存在によって、比較的緩みの大きい状態にある。

仮締め後、例えばトルクドライバーまたはトルクレンチを用いて、本締めを行う。このとき、表面部１４０が端子ねじ１１０の軸部の先端１１１によって圧潰される。これにより、仮締め後の端子ねじ１１０をさらに締め付け、圧着端子１２０を端子金具１０８に接続することができる。本締めは、端子ねじ１１０が規定のトルク値で締め付けられた時に終了することができる。図４Ｃは、端子ねじ１１０の本締め位置を示す。図４Ｃは、表面部１４０が圧潰された状態を示している。

このように、第２実施形態の電力量計においても、端子ねじ１１０の締め付けを仮締め工程と本締め工程の二段階で行うことができ、かつ、端子ねじ１１０の仮締め位置を、敢えて緩みの大きい位置に設定することができる。従って、仮締め作業を終えた作業者は、確認のため配電線のケーブルに触れた時等に、端子ねじ１１０の緩みに確実に気付くことができる。従って、作業者が仮締め後の本締め作業を行わずに電力量計の設置を完了してしまう虞がない。作業者は、本締め作業によって端子ねじ１１０を規定のトルク値まで確実に締め付けることができ、圧着端子１２０と端子金具１０８とを良好に接続することができる。従って、不十分な締め付け状態によって端子部の温度が上昇し、電力量計が発火する等の虞をなくすことができる。

尚、表面部１４０の材質、形状及び寸法は、表面部１４０が端子ねじ１１０の締め付けにより圧潰可能である限り、特に限られない。表面部１４０は、例えば、隔壁部１０６と同じ材質で、隔壁部１０６と一体に形成されることができる。例えば、表面部１４０は、隔壁部１０６の底面１３０を、端子ねじ１１０の先端１１１に向けて突出させることにより形成されてもよい。または、図示の例のように、表面部１４０は、隔壁部１０６と別個に形成されてもよい。この場合、表面部１４０は、隔壁部１０６と異なる材質、例えば繰り返し使用できるように適度な弾性を有する材料で形成されてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

本発明は、以下の態様を含む。
１．圧着端子を端子金具に接続するように構成された端子部を備える電力量計であって、
端子部は、
絶縁筐体の隔壁部によって画定される絶縁空間と、
絶縁空間内で固定される端子金具と、
絶縁空間内で端子金具に固定されるナットと、
圧着端子及び端子金具を介してナットに締め付けられるように構成される端子ねじと、
を含み、
隔壁部は、端子金具に対してナットとは反対の側に設けられ、絶縁空間内に突出する少なくとも一つの圧潰可能な突起部を含む、電力量計。
２．上記１．に記載の電力量計であって、
突起部は、端子ねじの仮締め位置で圧着端子と接触するように、圧着端子の外縁より内側の位置まで延びている、電力量計。
３．上記１．または２．に記載の電力量計であって、
隔壁部は、絶縁空間内で互いに対向する向きに配置される少なくとも一対の突起部を含む、電力量計。
４．圧着端子を端子金具に接続するように構成された端子部を備える電力量計であって、
端子部は、
絶縁筐体の隔壁部によって画定される絶縁空間と、
絶縁空間内で固定される端子金具と、
絶縁空間内で端子金具に固定されるナットと、
圧着端子及び端子金具を介してナットに締め付けられるように構成される端子ねじと、
を含み、
隔壁部は、端子金具に対してナットと同じ側に設けられ、端子ねじの軸部の先端と対向する位置に配置される圧潰可能な表面部を含む、電力量計。
５．上記４．に記載の電力量計であって、
表面部は、端子ねじの仮締め位置で端子ねじの軸部の先端と接触するように構成されている、電力量計。
６．上記４．または５．に記載の電力量計であって、
表面部は、端子ねじの軸部の先端に向けて突出する凸状面である、電力量計。

本発明は、端子ねじによって圧着端子を端子金具に接続するように構成された電力量計に広く適用することができる。

１００ 端子部
１００Ａ 電源側端子部
１００Ｂ 負荷側端子部
１０４ 絶縁空間
１０６ 隔壁部
１０７ 突起部
１０８ 端子金具
１１０ 端子ねじ
１１１ 先端
１１２ 液晶表示部
１１８ 先端部
１２０ 圧着端子
１２１ 外縁
１２２ 空洞部
１２４ ナット
１２６ 段部
１２８ ワッシャー
１３０ 底面
１３２ 凹部
１４０ 表面部
１４２ 支持体
１０００ 電子式電力量計

Claims (2)

1. 圧着端子を端子金具に接続するように構成された端子部を備える電力量計であって、
   前記端子部は、
   絶縁筐体の隔壁部によって画定される絶縁空間と、
   前記絶縁空間内で固定される端子金具と、
   前記絶縁空間内で前記端子金具に固定されるナットと、
   圧着端子及び前記端子金具を介して前記ナットに締め付けられるように構成される端子ねじと、
   を含み、
   前記隔壁部は、前記端子金具に対して前記ナットとは反対の側に設けられ、前記絶縁空間内に突出する少なくとも一つの圧潰可能な突起部を含み、
   前記突起部は、前記端子ねじの仮締め位置で、前記圧着端子が前記端子ねじの頭部またはワッシャーと前記突起部とによって挟持されるように、前記圧着端子の外縁より内側の位置まで延びている、電力量計。
2. 圧着端子を端子金具に接続するように構成された端子部を備える電力量計であって、
   前記端子部は、
   絶縁筐体の隔壁部によって画定される絶縁空間と、
   前記絶縁空間内で固定される端子金具と、
   前記絶縁空間内で前記端子金具に固定されるナットと、
   圧着端子及び前記端子金具を介して前記ナットに締め付けられるように構成される端子ねじと、
   を含み、
   前記隔壁部は、前記端子金具に対して前記ナットと同じ側に設けられ、前記端子ねじの軸部の先端と対向する位置に配置される圧潰可能な表面部を含み、
   前記圧潰可能な表面部は、前記隔壁部の底面を、前記端子ねじの先端に向けて突出させることにより形成されている、電力量計。

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