(57)【要約】【課題】  雷保護装置の劣化の度合いを検出して表示する劣化表示装置を提供する。【解決手段】  劣化表示装置１０は、雷保護装置２の劣化度合いを表示するものであって、表示体１２と、雷保護装置２の劣化度合いを検出し、検出された雷保護装置１０の劣化の度合いに応じて表示体１２を変位させる検出駆動機構１４とを備える。検出駆動機構１４は、雷保護装置２を接地する接地線３と接続され落雷時に流れるサージ電流により発熱する発熱抵抗体１５と、発熱抵抗体１５と当接し、発熱抵抗体１５の発熱により熱変形する熱可塑性樹脂よりなる検出体１３とを備え、検出体１３の変形に表示体１２を連動させる。【選択図】図１
2020198210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雷保護装置の劣化度合いを表示する劣化表示装置であって、
表示体と、
前記雷保護装置の劣化の度合いを検出し、検出した前記雷保護装置の劣化の度合いに応じて前記表示体を変位させる検出駆動機構とを備え、
前記検出駆動機構は、
前記雷保護装置を接地する接地線と接続され、落雷時に流れるサージ電流により発熱する発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体と当接し、前記発熱抵抗体の発熱により熱変形する熱可塑性樹脂よりなる検出体と、を備え、
前記検出体の熱変形に前記表示体を連動させる劣化表示装置。
【請求項２】
前記検出駆動機構は、前記発熱抵抗体と前記検出体との当接を保つように、前記検出体の熱変形に応じて前記検出体を前記発熱抵抗体に対して相対移動させる駆動手段をさらに備える請求項１に記載の劣化表示装置。
【請求項３】
前記検出駆動機構と前記表示体とを収容するハウジングをさらに備え、
前記表示体は、劣化の度合いを示す表示が付された面を有し、
前記ハウジングには、前記表示体の面に対応する位置に、前記面の少なくとも一部が視認可能な表示窓が設けられている請求項１または２に記載の劣化表示装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記発熱抵抗体又は前記検出体を付勢する弾性体である請求項２または３に記載の劣化表示装置。
【請求項５】
前記発熱抵抗体は、前記接地線に直列に接続され、Ｕ字状またはＶ字状に折り曲げられた導線からなる請求項１から４のいずれかに記載の劣化表示装置。
【請求項６】
前記雷保護装置の劣化が所定の度合いに達したことを検知するスイッチ部材をさらに備える請求項１から５のいずれかに記載の劣化表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雷保護装置の劣化の度合いを検出して表示する劣化表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、落雷により、異常な過電圧及び／又は過電流が電気機器や電源線、信号線に一時的に発生することが知られている。このような過電圧、過電流は、それぞれサージ電圧、サージ電流とも呼ばれ、サージ電圧とサージ電流とをまとめて雷サージとも呼ばれる。この雷サージによって電気機器に破損や誤動作、故障等の被害が生じることがあるため、電気機器を保護するために、電源線や通信線、信号線、アンテナ線等にＳＰＤ（Ｓｕｒｇｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  ｄｅｖｉｃｅ）、避雷器などの雷保護装置が設けられる。
【０００３】
雷保護装置は、ＭＯＶ（金属酸化物バリスタ）やＧＤＴ（ガス入り放電管）等の非線形素子を１個以上備えている。非線形素子は、通常の電気機器の使用時の電圧に対しては絶縁物と同じ程度の高い抵抗値を有する一方、雷サージの過電圧に対しては瞬時に抵抗値が下がるものである。落雷時に非線形素子の抵抗値が下がることでサージ電流は雷保護装置を通って大地に流れ、サージ電圧が抑制され、電気機器が保護される。
【０００４】
しかし、雷保護装置の非線形素子は、雷サージを繰り返し受けたり、定格を大きく上回る雷サージを受けることによって劣化する。雷保護装置が劣化すると、徐々に漏れ電流が大きくなり最終的には非線形素子が発熱により破壊され、雷保護装置が故障するが、雷保護装置が故障したままでは電気機器が保護出来ないため、故障した雷保護装置の早急な交換が必要となる。しかし、非線形素子が劣化しているか否かは外部からは視認できない場合が多いため、雷保護装置の劣化の状態を示す劣化表示装置が提案されている。
【０００５】
例えば特許文献１に記載の装置は、雷保護装置等の配電機材の接地線に設けられるものであり、ハウジングに表示部が収容されている。表示部は、自己保持型ソレノイドのプランジャに取付けられており、配電機材が正常である場合には自己保持型ソレノイドがプランジャを磁力で吸引して表示部を上方の非表示位置に位置させている。配電機材の劣化により接地線に流れる漏れ電流が徐々に増え、漏れ電流が一定値を超えた場合には、漏れ電流により自己保持型ソレノイドにプランジャを吸引保持する磁力を相殺する磁力が発生し、プランジャの吸引が解除される。これにより、表示部が自重により下方に移動し、配電機材が劣化したことを表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２２９１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の装置においては、配電機材の劣化により接地線に流れる漏れ電流が一定値を超えたか否かにより表示部の表示を切り替えているため、配電機材が正常か劣化かのいずれかしか表示させることができず、どの程度劣化しているか劣化の度合いまでは表示させることができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記した課題に着目してなされたものであり、雷保護装置の劣化の度合いを表示させることができる劣化表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による劣化表示装置は、雷保護装置の劣化度合いを表示するものであって、表示体と、前記雷保護装置の劣化の度合いを検出し、検出した前記雷保護装置の劣化の度合いに応じて前記表示体を変位させる検出駆動機構とを備える。前記検出駆動機構は、前記雷保護装置を接地する接地線と接続され、落雷時に流れるサージ電流により発熱する発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体と当接し、前記発熱抵抗体の発熱により熱変形する熱可塑性樹脂よりなる検出体と、を備え、前記検出体の熱変形に前記表示体を連動させる。
【００１０】
本発明の劣化表示装置の発熱抵抗体は雷保護装置の接地線に接続されており、落雷により雷保護装置に流れるサージ電流は発熱抵抗体を通って大地に流れる。サージ電流により発熱抵抗体が発熱することで、発熱抵抗体は、検出体の発熱抵抗体と当接した箇所を熱変形させ、この熱変形により表示体が変位する。落雷により発熱抵抗体にサージ電流が流れる毎に、発熱抵抗体が検出体を熱変形させて表示体が変位する。このように、雷サージから雷保護装置の非線形素子が受けるエネルギーを検出体の変形量として検出し、検出体の変形量に応じて表示体を変位させている。雷保護装置は雷サージにより受けるエネルギーの総量が大きくなるほど劣化が進むため、表示体の変位量により、雷保護装置の劣化度合いを表すことができる。
【００１１】
好ましい実施形態においては、前記検出駆動機構は、前記発熱抵抗体と前記検出体との当接を保つように前記検出体の熱変形に応じて前記検出体を前記発熱抵抗体に対して相対移動させる駆動手段をさらに備える。
【００１２】
好ましい実施形態においては、前記検出駆動機構と前記表示体とを収容するハウジングをさらに備え、前記表示体は、劣化の度合いを示す表示が付された面を有し、前記ハウジングには、前記表示体の面に対応する位置に、前記面の少なくとも一部が視認可能な表示窓が設けられている。
【００１３】
上記の実施形態において、前記駆動手段は、前記発熱抵抗体又は前記検出体を付勢する弾性体であってもよい。
【００１４】
前記発熱抵抗体は、前記接地線に直列に接続され、Ｕ字状またはＶ字状に折り曲げられた導線であってもよい。
【００１５】
前記雷保護装置の劣化が所定の度合いに達したことを検知するスイッチ部材をさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、雷保護装置の劣化度合いを表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る劣化表示装置の原理を説明するための概略平面図であり、（Ａ）は雷保護装置が初期状態の時の図、（Ｂ）は雷保護装置が劣化途中状態の時の図、（Ｃ）は雷保護装置が劣化状態の時の図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る劣化表示装置を含むＬＡＮケーブル用雷保護装置の全体構成を示す斜視図である。
【図３】劣化表示装置の分解斜視図である。
【図４】連結部材及びカバーの分解斜視図である。
【図５】連結部材及びカバーの分解斜視図である。
【図６】図７のＡ−Ａ線に沿う劣化表示装置の断面図である。
【図７】雷保護装置が初期状態の時の劣化表示装置を示す図であり、（Ａ）は一部分の平面図、（Ｂ）は一部分の断面図、（Ｃ）はハウジングの表示窓の側面図である。
【図８】雷保護装置が劣化途中状態の時の劣化表示装置を示す図であり、（Ａ）は一部分の平面図、（Ｂ）は一部分の断面図、（Ｃ）はハウジングの表示窓の側面図である。
【図９】雷保護装置が劣化状態の時の劣化表示装置を示す図であり、（Ａ）は一部分の平面図、（Ｂ）は一部分の断面図、（Ｃ）はハウジングの表示窓の側面図である。
【図１０】劣化表示装置を含むＬＡＮケーブル用雷保護装置の全体構成を説明する回路図である。
【図１１】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は劣化表示装置の表示体の他の例を示す説明図である。
【図１２】劣化表示装置の他の例を示す一部分の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態の劣化表示装置１０を図面を参照して説明する。図１０に示すように、電気機器１には、ＳＰＤ（Ｓｕｒｇｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  ｄｅｖｉｃｅ）、避雷器等の雷保護装置２が接続され、この雷保護装置２を接地する接地線３に本発明の劣化表示装置１０が設けられる。
【００１９】
まず、本発明の劣化表示装置１０の原理を図１を用いて説明する。劣化表示装置１０は、雷保護装置２の劣化度合いを表示するものであって、表示体１２と、雷保護装置２の劣化の度合いを検出し、検出した雷保護装置２の劣化の度合いに応じて表示体１２を変位させる検出駆動機構１４とを備えている。
【００２０】
検出駆動機構１４は、雷保護装置２を接地する接地線３と直列に接続され、落雷時に流れるサージ電流により発熱する発熱抵抗体１５と、発熱抵抗体１５と当接し、発熱抵抗体１５の発熱により熱変形する熱可塑性樹脂よりなる検出体１３と、発熱抵抗体１５と検出体１３との当接を保つように検出体１３の熱変形に応じて検出体１３を発熱抵抗体１５に対して相対移動させる駆動手段と、検出体１３と表示体１２とを連結する連結部材２０とを備え、検出体１３の熱変形に表示体１２を連動させるものである。駆動手段は、図１に示す実施形態においては、検出体１３を発熱抵抗体１５に向けて付勢する弾性体であるバネ１６である。
【００２１】
なお、以下の説明においては、雷保護装置２が交換された直後など雷保護装置２に雷サージによる劣化がない状態を「初期状態」といい、雷保護装置２が予め規定されたエネルギーの総量を超えて雷サージを受け、交換が必要な程度に劣化した状態を「劣化状態」といい、劣化の度合いが「初期状態」と「劣化状態」との間にあることを「劣化途中状態」という。また、表示体１２が変位する方向を「変位方向」といい、表示体１２は、雷保護装置２が初期状態の時に位置する第１の位置Ｐ１（図１（Ａ））から、雷保護装置２が劣化状態の時に位置する第２の位置Ｐ２（図１（Ｃ））に変位し、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に向かう方向を先端側または前側ともいい、先端側または前側と反対側を後端側または後側ともいう。また、雷保護装置２が劣化途中状態であるときの表示体１２の位置を第３の位置Ｐ３（図１（Ｂ））といい、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間に位置する。
【００２２】
発熱抵抗体１５は、Ｖ字形状の導体からなり、一端が雷保護装置２側の接地線３と接続され、他端が接地側の接地線３に接続されている。図１の実施形態では、発熱抵抗体１５はハウジング５などに支持固定され、変位しない。
【００２３】
発熱抵抗体１５は、Ｖ字形状に折り曲げられることで、屈曲部１５ａの抵抗値がＶ字形状の直線部１５ｃ、１５ｃよりも高くなり、屈曲部１５ａにおいて発熱しやすくなる。なお、発熱抵抗体１５の形状は、発熱により熱可塑性樹脂よりなる検出体１３を変形させることができればＶ字形状に限定されず、例えばＵ字形状でもよく、直線状であってもよい。発熱抵抗体１５は既知の発熱抵抗体１５を用いることができ、所定の抵抗値を有した導電性の素材であって、サージ電流が流れた時に発熱して熱可塑性樹脂を熱変形させることができるものであればよく、例えば、銅、リン青銅、ベリリウム銅、タングステン、モリブデン等の単体もしくはこれらの合金、もしくは窒化チタン、炭化タングステン等の金属窒化物、金属炭化物等の素材から構成される。
【００２４】
検出体１３は、直方体形状を呈し、発熱抵抗体１５のＶ字形状の屈曲部１５ａの内側面に検出体１３の先端側の端部１３ａが当接する。先端側の端部１３ａは発熱抵抗体１５の屈曲部１５ａの内面に沿う先細り形状となっている。検出体１３は、長さ方向へ移動自由にハウジング５に外周面が支持されている。
【００２５】
検出体１３の厚みは、発熱抵抗体１５の太さより大きい厚みを有している。検出体１３の長さは、後述するように雷保護装置２が劣化状態となり、発熱抵抗体１５に対して検出体１３が移動したときに、発熱抵抗体１５の屈曲部１５ａが検出体１３の後端に達しない長さに設定される。
【００２６】
熱可塑性樹脂は、融点に達すると軟化する樹脂であり、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等から構成され、発熱した発熱抵抗体１５との当接により熱変形することが可能であれば、既知の熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、熱可塑性樹脂の熱変形とは、熱により熱可塑性樹脂が固体状態から軟化して形態を変えること、溶解して固体状態から液体状態となることを含む。
【００２７】
雷保護装置２が受ける雷サージのエネルギーの総量の想定量に応じて、発熱抵抗体１５の抵抗値、素材や太さ、長さ、熱可塑性樹脂の素材、大きさ等が適宜選択される。
【００２８】
表示体１２は、検出体１３と連結部材２０により連結されている。表示体１２は、劣化の度合いを示す表示が付された表示面１２ａを有しており、表示面１２ａは、変位方向の中心部を境目１２Ｃにして二つの領域１２Ａ，１２Ｂに分けられ、異なる色に塗り分けられている。例えば、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）において、表示体１２の先端側領域１２Ａは青、後端側領域１２Ｂは赤に塗られている。
【００２９】
バネ１６は、例えば圧縮バネであり、一端がハウジング５に固定され、他端が検出体１３の後端に取付けられている。図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、バネ１６の付勢力によって検出体１３は熱変形に伴って移動するとともに、検出体１３と連結された表示体１２は、検出体１３の熱変形に応じて第１の位置Ｐ１から第３の位置Ｐ３を経て第２の位置Ｐ２に変位する。なお、バネ１６は、他端が検出体１３の前端に取付けられた引っ張りバネであってもよい。
【００３０】
劣化表示装置１０は、ハウジング５に収容されている。ハウジング５には、表示体１２の表示面１２ａに対向する位置に、表示面１２ａが視認可能な表示窓５ａが開口している。表示窓５ａは、表示面１２ａの各領域１２Ａ，１２Ｂよりも若干小さく、表示体１２が第１の位置Ｐ１にあるときには、表示窓５ａから表示面１２ａの先端側領域１２Ａのみが視認でき、表示体１２が第２の位置Ｐ２にあるときには、表示窓５ａから表示面１２ａの後端側領域１２Ｂのみが視認できる大きさである。ハウジング５の表示窓５ａと表示体１２の表示面１２ａとにより表示機構が構成される。
【００３１】
次に、劣化表示装置１０の動作について説明する。
雷保護装置２が初期状態にある場合には、検出体１３の先端側の端部１３ａが発熱抵抗体１５に当接して係止され、バネ１６の付勢力に反して表示体１２を第１の位置Ｐ１に位置させている（図１（Ａ））。このとき、ハウジング５の表示窓５ａからは、表示体１２の表示面１２ａのうち青に塗られた先端側領域１２Ａのみが視認される。
【００３２】
雷保護装置２が雷サージを受けると、サージ電流が劣化表示装置１０の発熱抵抗体１５を経由して大地に流れる。このとき、発熱抵抗体１５が発熱し、発熱抵抗体１５と当接している検出体１３の先端側の端部１３ａが軟化もしくは溶解して熱変形する。この変形に応じて検出体１３がバネ１６の付勢力により前側に変位し、発熱抵抗体１５は検出体１３の端部１３ａにめり込む（図１（Ｂ））。バネ１６の付勢力により発熱抵抗体１５に検出体１３が常に押し付けられており、雷保護装置２が雷サージを受ける度に、サージ電流により発熱抵抗体１５が発熱して検出体１３が熱変形し、検出体１３がバネ１６の付勢力により前側に変位して発熱抵抗体１５は検出体１３に深くめり込んでいく。
【００３３】
表示体１２が図１（Ｂ）に示す第３の位置Ｐ３にあるときには、ハウジング５の表示窓５ａからは表示体１２の表示面１２ａの領域１２Ａ，１２Ｂの境目１２Ｃが視認される。境目１２Ｃが先端側にあるほど、雷保護装置２の劣化の度合いが高いことが示される。作業者は表示窓５ａから表示面１２ａを確認することで、雷保護装置２の劣化の度合いを知ることができる。雷保護装置２は、雷サージから非線形素子８が受けるエネルギーの総量に応じて劣化が進むため、このエネルギーの量を発熱抵抗体１５が発する熱による検出体１３の変形量として検出し、検出体１３の変形量に応じて表示体１２を変位させることで、劣化表示装置１０は雷保護装置２の劣化の度合いを表示している。
【００３４】
落雷が繰り返される毎に発熱抵抗体１５にサージ電流が流れ、雷保護装置２の劣化が進む。雷保護装置２の劣化状態においては、図１（Ｃ）に示すように、発熱抵抗体１５が検出体１３の後端部付近までめり込み、表示体１２は第２の位置Ｐ２に到達する。このとき、ハウジング５の表示窓５ａからは表示体１２の表示面１２ａの後端側領域１２Ｂのみが視認され、作業者は雷保護装置２の交換が必要であることを知ることができる。
【００３５】
本実施形態によれば、雷サージから雷保護装置２の非線形素子８が受けるエネルギーを、発熱抵抗体１５が発する熱による検出体１３の変形量として検出し、検出体１３の変形量に表示体１２を連動させているので、表示体１２の変位量により雷保護装置２の劣化度合いを表すことができる。
【００３６】
また、サージ電流により発熱する発熱抵抗体１５と熱可塑性樹脂からなる検出体１３とを用いて雷保護装置２の非線形素子８の劣化を検出し、駆動手段であるバネ１６の付勢力を用いて表示体１２を変位させているため、雷保護装置２の劣化を検出して劣化度合いを表示するために劣化表示装置１０に電源を設ける必要がない。
【００３７】
本実施形態では、検出体１３の熱変形に応じて検出体１３を発熱抵抗体１５に対して相対移動させる駆動手段であるバネ１６を備えているため、発熱抵抗体１５にさらにサージ電流が流れて検出体１３が熱変形しても発熱抵抗体１５と検出体１３との当接が保たれ、検出体１３を確実に熱変形させて発熱抵抗体１５と検出体１３とにより劣化度合いを検出することができる。
【００３８】
また、検出体１３又は発熱抵抗体１５と表示体１２とを連結する連結部材２０を備えているため、検出体１３の変形に表示体１２が連動する。
【００３９】
さらに、ハウジング５の表示窓５ａから表示体１２の劣化の度合いを示す表示が付された面１２ａが視認できるため、作業者は雷保護装置２の劣化の度合いを簡単に視認することができる。
【００４０】
また、発熱抵抗体１５は、接地線３に直列に接続されたＶ字状またはＵ字状に折り曲げられた導線からなり、導線の屈曲部１５ａの抵抗値は直線部１５ｃ、１５ｃの抵抗値よりも高いため、屈曲部１５ａの発熱量は直線部１５ｃ、１５ｃの発熱量より大きくなる。発熱抵抗体１５全体を均一に発熱させるのではなく、屈曲部１５ａを設けて屈曲部１５ａにおいて発熱量を大きくすることで、検出体１３を確実に熱変形させることができる。
【００４１】
なお、バネ１６は、発熱抵抗体１５を検出体１３に向けて付勢する弾性体であってもよく、この場合、バネ１６が発熱抵抗体１５に取付けられ、発熱抵抗体１５は検出体１３の長さ方向に移動可能にハウジング５に支持され、検出体１３はハウジング５に固定支持されて移動しない。また、発熱抵抗体１５、検出体１３のそれぞれにバネ１６が取付けられ、発熱抵抗体１５と検出体１３とが互いに向けて付勢されていてもよい。この場合、検出体１３および発熱抵抗体１５は検出体１３の長さ方向に移動可能にハウジング５に支持される。
【００４２】
次に、劣化表示装置１０の具体的な構成を図２〜図９を用いて説明する。本実施形態では、一例として、電気機器１がパソコンであり、パソコンとサーバとを接続するＬＡＮケーブル１ａに雷保護装置２が接続され、雷保護装置２の接地線３に本発明の劣化表示装置１０が設けられている構成を示す。劣化表示装置１０は、本実施形態においては、図２に示すように、ＬＡＮケーブル用雷保護装置４の一部としてハウジング５内に雷保護装置２と一体に組み付けられている。
【００４３】
ＬＡＮケーブル用雷保護装置４は、ハウジング５内に収容された第１のプリント基板６上に、パソコン側のＬＡＮケーブル、サーバ側のＬＡＮケーブルと接続するためのコネクタ７Ａ，７Ｂと、雷保護装置２を構成するＧＤＴ（ガス入り放電管）等の非線形素子８と、劣化表示装置１０とを備えている。第１のプリント基板６上にはエッチング等により配線（図示せず）が形成されており、この配線により、雷保護装置２の非線形素子８は一端がコネクタ７Ａ，７Ｂと電気的に接続され、他端が劣化表示装置１０に電気的に接続されている。なお、図２においては複数個の非線形素子８が並列に接続されているが、図１０においては１つの非線形素子８のみを図示している。
【００４４】
劣化表示装置１０は、図２、図３に示すように、第１のプリント基板６上に設けられた第２のプリント基板１１に、表示体１２と、雷保護装置２の劣化の度合いを検出し、検出された雷保護装置２の劣化の度合いに応じて表示体１２を変位させる検出駆動機構１４と、雷保護装置２の劣化が所定の度合いに達したことを検知するスイッチ部材１８とが設けられたものである。検出駆動機構１４は、雷保護装置２の接地線３に接続され、落雷時に流れるサージ電流により発熱する発熱抵抗体１５と、発熱抵抗体１５と当接し、発熱抵抗体１５の発熱により熱変形する熱可塑性樹脂よりなる検出体１３と、発熱抵抗体１５と検出体１３との当接を保つように検出体１３の熱変形に応じて検出体１３を発熱抵抗体１５に向けて移動させるバネ１６と、表示体１２を検出体１３と連結する連結部材２０とを備え、検出体１３の熱変形に表示体１２を連動させている。
【００４５】
発熱抵抗体１５は、図３に示すように、第２のプリント基板１１の表面に取付けられており、Ｖ字形状の導体からなる。第２のプリント基板１１には、変位方向に細長い貫通溝１１ａが形成されている。発熱抵抗体１５は、Ｖ字形状の屈曲部１５ａが貫通溝１１ａ上の長さ方向（変位方向）の中央より先端側に位置し、Ｖ字形状の開口が後端側に向くように、Ｖ字形状の両端部１５ｂ、１５ｂが第２のプリント基板１１の貫通溝１１ａの両側に半田付けによりに固定されている。発熱抵抗体１５の一方の端部１５ｂは、第２のプリント基板１１に形成された配線（図示せず）や第１のプリント基板６に形成された配線等を介して、雷保護装置２の非線形素子８と電気的に接続されている。発熱抵抗体１５の他方の端部１５ｂは、第２のプリント基板１１に形成された配線を介してハウジング５に設けられた接地用の端子５ｇと電気的に接続されている。
【００４６】
発熱抵抗体１５のＶ字形状の内側面には、連結部材２０に支持された熱可塑性樹脂よりなる検出体１３が当接する。検出体１３は、長さ方向が貫通溝１１ａに沿う直方体形状を呈し、先端側の端部１３ａは発熱抵抗体１５の屈曲部１５ａの内面に沿う先細り形状となっている。検出体１３は、図６，図７（Ｂ）に示すように、第２のプリント基板１１の貫通溝１１ａ内に突出している。
【００４７】
連結部材２０は、表示体１２と検出体１３とを連結するものであり、第２のプリント基板１１上に、変位方向に移動自由に配置されている。図４、図５に示すように、連結部材２０は、検出体１３が取付けられるとともに連結部材２０を付勢するバネ１６が収容される変位部２１と、変位部２１から変位方向に対して直交する方向に延び、先端に表示体１２が設けられる板状の連結部２２とを備える。
【００４８】
変位部２１は、矩形状の底壁２３と底壁２３の幅方向の両側縁に突設される側壁２４とを有する。図５に示すように、底壁２３の第２のプリント基板１１と対向する面２３ａには、検出体１３が、その先端側の端部１３ａが雷保護装置２の初期状態時に発熱抵抗体１５に係止可能な位置に接着等により取付けられている。底壁２３と側壁２４とにより形成される溝２５は、側壁２４間に設けられた補強用のリブ２４ａにより二つに分割されており、後端側の溝２５Ａにはバネ１６の一部が収容される。また、各側壁２４の上端の外側には凸条２４ｂ、２４ｂが形成されており、凸条２４ｂ、２４ｂがカバー３０に設けられたガイド溝３３（後述）にスライド自由に係止されることで連結部材２０の移動がガイドされる。
【００４９】
連結部２２は、一端が変位部２１の側壁２４と連結され、他端は第２のプリント基板１１よりも外側に延びて先端に表示体１２が取付けられている。図５に示すように、連結部２２の第２のプリント基板１１と対向する面２２ａには、縦方向及び横方向に補強用のリブ２２ｂが設けられている。連結部２２は、変位方向の先端側に延びる突出部２６を有しており、突出部２６は、雷保護装置２が劣化状態になった時に、突出部２６の先端がスイッチ部材１８をオンすることが可能な長さに設定されている。
【００５０】
表示体１２は、板状を呈し、表示面１２ａがハウジング５の表示窓５ａに対向するように連結部材２０の連結部２２の先端に固定されている。表示面１２ａは、異なる色に塗り分けられた二つの領域１２Ａ，１２Ｂを有する。
【００５１】
連結部材２０の変位部２１を覆い、連結部材２０の変位をガイドするカバー３０は、図４、図５に示すように、上壁３１と上壁３１の周囲に設けられた側壁３２とを有している。カバー３０は、側壁３２の下端に設けられた複数の係止突起３２ａが第２のプリント基板１１に設けられた係止穴１１ｂに係止されることで、第２のプリント基板１１に取付けられる。図５、図６に示すように、カバー３０の上壁３１の内側には凸条３３ａ、３３ａが設けられ、凸条３３ａ、３３ａと上壁３１との間に、ガイド溝３３が形成されている。図６に示すように、このガイド溝３３に連結部材２０の凸条２４ｂ、２４ｂがスライド自由に挿入されることで、連結部材２０がカバー３０に組み付けられて連結部材２０の移動がガイドされる。カバー３０の後端側の側壁３２の内面には、変位方向に向けて棒状部材３４が突出しており、棒状部材３４はバネ１６の中空部に通されてバネ１６を支持するとともにバネ１６の伸び縮みする方向をガイドしている。バネ１６は、連結部材２０がカバー３０に組み付けられた状態で、一端面がカバー３０の後端側の側壁２４の内面に当接し、他端面がバネ１６が収容される変位部２１の溝２５Ａのリブ２４ａに当接し、連結部材２０を変位方向の先端側に向けて付勢している。
【００５２】
第２のプリント基板１１上には、連結部材２０よりも先端側にスイッチ部材１８が設けられている。スイッチ部材１８は、例えば、スイッチ本体１８ａにヒンジレバー形の操作片１８ｂが設けられたマイクロスイッチである。スイッチ本体１８ａは操作片１８ｂにより操作される押しボタン（図示せず）を有するとともに内部に電気接点部を有する。操作片１８ｂに作用する押圧力により押しボタンが押し下げられた状態となることで電気接点部が閉じられてスイッチ部材１８がオン状態となり、押圧力の解除により押しボタンが突出した状態に回復することで電気接点部が開放されてスイッチ部材１８がオフ状態となる。
【００５３】
雷保護装置２が劣化状態ではなく、表示体１２が第１の位置Ｐ１や第３の位置Ｐ３にあるときには、操作片１８ｂには押圧力は作用せず、スイッチ部材１８はオフ状態である（図７（Ａ）、図８（Ａ））。雷保護装置２が劣化状態となり表示体１２が第２の位置Ｐ２に到達したときに、連結部材２０の突出部２６により操作片１８ｂに押圧力が作用してスイッチ部材１８はオン状態となり、オン信号を出力する（図９（Ａ））。なお、スイッチ部材１８は本実施形態のマイクロスイッチに限定されず、雷保護装置２が劣化状態となり表示体１２が第２の位置Ｐ２に到達したときにスイッチ部材１８をオン状態とすることができればどのような形態のスイッチ部材でもよく、既知のスイッチ部材が用いられる。
【００５４】
スイッチ部材１８は第２のプリント基板１１に設けられた信号線用コネクタ１９と電気的に接続されている。信号線用コネクタ１９に外部の制御装置等に接続された信号線を挿入することで、雷保護装置２が劣化状態であることを外部に送信することができる。
【００５５】
第２のプリント基板１１には、発熱抵抗体１５に電気的に並列に非線形素子４０が接続されている。非線形素子４０は、発熱抵抗体１５が損傷して断線した場合にサージ電流を大地に流すためのものである。
【００５６】
ハウジング５は、図２に示すように、下側ハウジング５Ａと上側ハウジング５Ｂとからなる。図７（Ｃ）に示すように、ハウジング５に設けられる矩形状の表示窓５ａは、下側ハウジング５Ａの開口部５ｂと上側ハウジング５Ｂの開口部５ｂとが合わさって形成されている。ハウジング５の表示窓５ａを形成する側壁には厚み方向に外側に向けて広がる傾斜部５ｃが設けられており、作業者が表示窓５ａに対して斜め方向から表示面１２ａを視認しやすくなっている。また、上側ハウジング５Ｂ及び下側ハウジング５Ａには、開口部５ｅ、５ｅがそれぞれ設けられ、開口部５ｅ、５ｅによりコネクタ７Ａ，７ＢへＬＡＮケーブル端子を接続するためのＬＡＮケーブル用窓５ｄが形成される。上側ハウジング５Ｂには、信号線用コネクタ１９に信号線端子を接続するための信号線用窓５ｆが形成されている。
【００５７】
次に、劣化表示装置１０の動作について説明する。雷保護装置２が初期状態にある場合には、検出体１３の先端側の端部１３ａが発熱抵抗体１５に係止され、表示体１２は第１の位置Ｐ１にある（図７（Ａ）、図７（Ｂ））。このとき、ハウジング５の表示窓５ａからは、表示体１２の面のうち青に塗られた先端側領域１２Ａのみが視認される（図７（Ｃ））。
【００５８】
雷保護装置２が雷サージを受けると、サージ電流が劣化表示装置１０の発熱抵抗体１５を経由して大地に流れ、発熱抵抗体１５が発熱して検出体１３が熱変形し、連結部材２０がバネ１６の付勢力により先端側に変位し、発熱抵抗体１５は検出体１３にめり込む。雷保護装置２が雷サージを受ける度に、検出体１３の変形に応じて発熱抵抗体１５は検出体１３にめり込んでいき（図８（Ｂ））、表示体１２が変位する（図８（Ａ））。すなわち、雷保護装置が劣化途中状態の時には、表示体１２が第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２の間である第３の位置Ｐ３にあり、ハウジング５の表示窓５ａからは表示体１２の表示面１２ａの先端側領域１２Ａ，後端側領域１２Ｂの境目１２Ｃが視認される（図８（Ｃ））。
【００５９】
雷保護装置２が劣化状態となると、表示体１２が第２の位置Ｐ２に到達し（図９（Ａ）、９（Ｂ））、ハウジング５の表示窓５ａからは表示体１２の後端側領域１２Ｂのみが視認され（図９（Ｃ））、作業者は雷保護装置２が劣化状態であり雷保護装置２の交換が必要であることを知ることができる。連結部材２０の突出部２６がスイッチ部材１８の操作片１８ｂに押圧力を作用させ、スイッチ部材１８にオン信号を出力させる。このオン信号は、信号線用コネクタ１９に接続された信号線を通って外部の図示しないパソコン等の制御装置に送られる。
【００６０】
また、雷保護装置２が劣化状態となってもすぐに交換されないときには、雷保護装置２の劣化がさらに進み、雷保護装置２からの漏れ電流やサージ電流により発熱抵抗体１５が自身の発熱により溶断することがある。このような場合には、発熱抵抗体１５と並列に接続された非線形素子４０を介して大地にサージ電流を流す。
【００６１】
本実施形態によれば、雷サージから雷保護装置２の非線形素子８が受けるエネルギーを、発熱抵抗体１５が発する熱による検出体１３の変形量として検出し、検出体１３の変形量に応じて表示体１２を変位させているので、表示体１２の変位量により雷保護装置２の劣化度合いを表すことができる。また、サージ電流により発熱する発熱抵抗体１５と熱可塑性樹脂からなる検出体１３とを用いて雷保護装置２の非線形素子８の劣化を検出し、バネ１６の付勢力を用いて表示体１２を変位させているため、雷保護装置２の劣化を検出して劣化度合いを表示するために劣化表示装置１０に電源を設ける必要がない。
【００６２】
また、第２のプリント基板１１にスイッチ部材１８を備えており、本実施形態では、スイッチ部材１８により、雷保護装置２が劣化状態となったことを検知している。スイッチ部材１８を設けることにより、雷保護装置２の劣化の度合いに加え、雷保護装置２が劣化状態か否かについても検知することができる。
【００６３】
さらに、本実施形態においても、図１の形態と同様の効果を有する。すなわち、本実施形態においては、雷保護装置２の劣化を検出して劣化度合いを表示するために劣化表示装置１０に電源を設ける必要がない。また、バネ１６により発熱抵抗体１５と検出体１３との当接を保つことができ、検出体１３を確実に熱変形させることができる。さらに、検出体１３と表示体１２とを連結する連結部材２０を備えているため、検出体１３の変形に表示体１２が連動する。さらに、表示体１２の表示面１２ａが視認可能なハウジング５の表示窓５ａを有しているため、作業者は雷保護装置２の劣化の度合いを簡単に視認することができる。また、発熱抵抗体１５は、接地線３に直列に接続されたＶ字状またはＵ字状に折り曲げられた導線からなり、屈曲部１５ａにおいて発熱量が大きくなるため、検出体１３を確実に熱変形させることができる。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００６５】
例えば、本実施形態の劣化表示装置１０は発熱抵抗体１５が第２のプリント基板１１に固定され、検出体１３が連結部材２０に固定されて発熱抵抗体１５に対して検出体１３が移動しているが、検出体１３が第２のプリント基板１１に固定され、発熱抵抗体１５が連結部材２０に取付けられて移動する構成であってもよい。
【００６６】
また、表示体１２は本実施形態に限定されず、作業者が雷保護装置２の劣化の度合いを視認することができればどのようなものであってもよい。例えば、図１１（Ａ）に示すように、表示体１２の表示面１２ａは、変位方向の後端側から先端側に向けてある色（例えば白）から他の色（例えば黒）に徐々に変化するように塗られていてもよい。この場合、表示体１２が変位するにつれてハウジング５の表示窓５ａに現れる表示面１２ａの色が変化し、作業者は雷保護装置２の劣化の度合いを視認することができる。また、表示体１２の表示面１２ａに、劣化の度合いを示す数字や記号が付されていてもよい。例えば、図１１（Ｂ）においては、変位方向の先端側から後端側に向けて値が大きくなる数字１２ｄが付されている。この場合、ハウジング５の表示窓５ａは、表示面１２ａの数字の少なくとも１つが現れる大きさに設定される。表示体１２が変位するにつれて表示窓５ａから視認できる表示面１２ａの数字の値が変わり、劣化の度合いが大きくなるほど数字の値が大きくなる。作業者は数字の値により雷保護装置２の劣化の度合いを視認することができる。
【００６７】
また、表示体１２の形状は矩形状の板に限定されない。例えば、図１１（Ｃ）に示すように、針状の棒体であってもよく、三角形状の板であってもよい。図１１（Ｃ）の例では、ハウジング５の表示窓５ａの上方の側面に劣化の度合いを示す目盛り５ｈが付されており、針状の棒体が指し示す目盛り５ｈの位置により作業者は保護装置２の劣化の度合いを視認することができる。この場合、表示体１２と表示窓５ａと目盛り５ｈとは表示機構を構成する。
【００６８】
また、本実施形態では、スイッチ部材１８は、表示体１２が第２の位置Ｐ２にあり雷保護装置２が劣化状態となったことを検知するものであるが、これに限定されず、例えば、雷保護装置２が初期状態でなくなったとき、すなわち表示体１２が第１の位置Ｐ１から離れたときにスイッチ部材１８がオン状態となることを検知するものであってもよい。
【００６９】
例えば、図１２に示す実施形態においては、スイッチ部材１８は、連結部材２０よりも後端側に配置されており、連結部材２０の突出部２６は後端側に延びている。スイッチ部材１８は、操作片１８ｂに作用する押圧力により押しボタンが押し下げられた状態となることで電気接点部が開放されてスイッチ部材１８がオフ状態となり、押圧力の解除により押しボタンが突出した状態に回復することで電気接点部が開放されてスイッチ部材１８がオン状態となるものが用いられている。
【００７０】
雷保護装置２が初期状態においては、図１２に示すように、連結部材２０の突出部２６によりスイッチ部材１８の操作片１８ｂに押圧力が作用して押しボタンが押し下げられており、スイッチ部材１８はオフ状態である。雷保護装置２が劣化し始め連結部材２０が先端側に移動すると、操作片１８ｂに作用する押圧力が解除されてスイッチ部材１８がオン状態となる。これにより、スイッチ部材１８は雷保護装置２が初期状態でなくなったことを検知できる。
【００７１】
また、スイッチ部材１８は、表示体１２が第３の位置Ｐ３にあり雷保護装置２が所定の劣化度合いまで到達したことを検知するように構成されていてもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、表示体１２を変位させる駆動手段としてバネ１６を備えているが、検出体１６を発熱抵抗体１５に対して相対移動させることで表示体１２が変位できれば、駆動手段として任意の構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
２  雷保護装置
３  接地線
５  ハウジング
５ａ  表示窓
１０  劣化表示装置
１１  第２のプリント基板
１２  表示体
１２ａ  表示面
１３  検出体
１４  検出駆動機構
１５  発熱抵抗体
１６  バネ（弾性体、駆動手段）
１８  スイッチ部材
２０  連結部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020198210.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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