(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入された電線を係止して抜け止めを図る係止金具を備え、当該係止金具と端子金具とで前記電線を挟持して電気的接続が成される速結端子の接続不良を検出する接続不良検出装置であって、
前記係止金具と前記端子金具の間に両者の接触を防ぐためのセパレータを配置し、
前記係止金具と前記端子金具との間に発生する電位差から前記電線と電器端子金具との接続不良を検出する接続不良検出回路を設けたことを特徴とする速結端子の接続不良検出装置。
【請求項２】
接続不良検出回路が、係止金具と端子金具の間に配置された抵抗素子と、該抵抗素子の電圧降下によりオン動作するフォトカプラとを備えて成る請求項１記載の速結端子の接続不良検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路遮断器等に設けられた速結端子の接続不良を検出する接続不良検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的電流容量の小さな回路遮断器においては、負荷側端子を電線を差し込むだけで結線される速結端子としたものが普及している。この場合の速結端子は、挿入された電線を端子座に圧接させると共に電線を係止して抜け止めを図る板バネが端子内に設けられ、ネジ締めに拠らず電線の接続を可能としている（例えば、特許文献１参照）。
端子をこのように構成することで、ネジの緩みによる接続不良が発生することはないが、板バネの変形等により電線の圧接力が弱まった場合に、電線と端子座との接触が不安定になることがあり、この場合に接続不良を引き起こしてアーク放電発生等の不具合を引き起こすことがあった。
アーク放電が発生すると端子部が発熱して劣化が進むため、これを検出する技術として例えば特許文献２の技術があった。これは、端子部に温度センサを取り付けて、温度が所定値以上になったら接続不良発生と判断するものであった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３５３３８１号公報
【特許文献２】特開２００１−２８６０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記温度センサを使用した検知技術は、接続部の温度上昇を検出することで接続不良を検出することはできる。しかしながら、温度による接続不良の検出は誤動作を防止するために設定温度を低くできず、高温にならなければ接続不良と判断できなかった。また、端子部に温度センサを設ける構成は大きな設計変更を伴うため容易に実施できるものではなかった。
一方で、接続不良に伴う端子部の劣化は、上述したようにアーク放電が主要因であることが知られている。そのためこのアーク放電発生の初期段階を検出できれば、端子部が劣化する前に検出することが可能となる。
【０００５】
そこで、本発明はこのような点に鑑み、速結端子に対して大きな設計変更をすることなく、接続不良を早期に検出できる速結端子の接続不良検出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】
【０００６】
上記課題を解決する為に、請求項１に記載の発明は、挿入された電線を係止して抜け止めを図る係止金具を備え、当該係止金具と端子金具とで前記電線を挟持して電気的接続が成される速結端子の接続不良を検出する接続不良検出装置であって、前記係止金具と前記端子金具の間に両者の接触を防ぐためのセパレータを配置し、前記係止金具と前記端子金具との間に発生する電位差から前記電線と電器端子金具との接続不良を検出する接続不良検出回路を設けたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、電線と端子金具が良好な接続状態にあれば、端子金具と係止金具とが導通状態になくても同電位状態にあるため、接続不良検出回路は動作しない。ところが、挿入された電線と端子金具とが接続不良状態になると、電線と端子金具の電圧が異なり双方の間でアーク放電が発生するような状況となる。このような場合、端子間具と電線に接触している係止金具との間に電位差が発生し、その電位差で接続不良検出回路が動作して信号を出力する。而も、電線と端子金具の電位差により接続不良検出回路は動作するので、端子部の発熱に関係なく、接続不良発生を早期の段階で検出することができる。
また、速結端子自体の構造は、係止金具と端子金具の間にセパレータを介在させる僅かな変更で済む為、端子部の大きな設計変更を必要としない。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、接続不良検出回路が、係止金具と端子金具の間に配置された抵抗素子と、該抵抗素子の電圧降下によりオン動作するフォトカプラとを備えて成ることを特徴とする。
この構成によれば、接続不良検出回路は、抵抗素子とフォトカプラ等の比較的小さな素子を組み合わせるだけで回路形成でき、省スペースで構成できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、挿入された電線と端子金具とがアーク放電が発生するような接続不良状態になると、接続不良検出回路が動作して信号を出力するので、接続不良を検出することができる。而も、電線と端子金具の電位差により接続不良検出回路は動作するので、端子部の発熱に関係なく接続不良発生の早期の段階で検出することができる。
また、接続不良検出回路は、抵抗素子とフォトカプラ等の比較的小さな素子を組み合わせるだけで回路形成でき、省スペースで構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る速結端子の接続不良検出装置の一例を示し、（ａ）は速結端子への接続不良検出回路の接続状態を示す説明図、（ｂ）は正面から見た速結端子の説明図である。この図１において、１は挿入された単線から成る電線、２は回路遮断器に設けられた速結端子、３は速結端子２の端子座を構成する端子金具、４はコ字状に折り曲げた端子金具３に囲まれるように配置され、挿入された電線１を端子金具３に圧接すると共に係止して抜けを防止する板バネ、５は端子金具３と板バネ４の接触を防ぐためにＬ字状に折り曲げて両者の間に配置した絶縁部材から成るセパレータ、６は電線１の接続不良を検出する接続不良検出回路である。
【００１１】
接続不良検出回路６は、板バネ４と端子金具３とを抵抗素子８を介して接続し、抵抗素子８に発生する電圧降下（板バネ４と端子金具３の電位差）から接続不良を検出するよう構成されている。図２はこの接続不良検出回路６を示し、１１ａは入力部１１の一方を構成する第１入力端子、１１ｂは入力部１１の他方を構成する第２入力端子、１２は信号出力部、１３は電源入力部、１４はアース接続部であり、第１入力端子１１ａと第２入力端子１１ｂの間に抵抗素子８（第１抵抗素子Ｒ１、第２抵抗素子Ｒ２）が配置され、第２抵抗素子Ｒ２の電圧降下によりオン動作するフォトカプラ１５が接続されている。更に、フォトカプラ１５のオン動作により電圧信号を生成するトランジスタＴ１を備えた出力回路１６を有し、入力部１１と信号出力部１２は、回路が電気的に分離されて形成されている。尚、第１入力端子１１ａが板バネ４に接続される一方、第２入力端子１１ｂが端子金具３に接続される。
【００１２】
このように構成された接続不良検出装置の作用は以下のようである。速結端子２に電線１を挿入した正常な接続状態では、電線１を端子金具３と板バネ４とが挟持して連結され、負荷電流は良好に流れる。そして、この接続状態では電線１と端子金具３との間で電位差は発生しないため、電線１に接触している板バネ４と端子金具３との間にも電位差は発生しない。従って、接続不良検出回路６は動作しない。
【００１３】
ところが、何らかの理由で板バネ４の圧接力が低下して端子金具３と電線１の密着状態が不安定になると、電線１から端子金具３に負荷電流が流れ難くなり、両者の間でアーク放電が発生するようになる。この場合、電線１と端子金具３の間で電位差が発生し、抵抗素子８を介して板バネ４から端子金具３に負荷電流が流れようとする。その結果、抵抗素子８に電圧降下が発生し、第２抵抗素子Ｒ２で発生する電圧降下が、フォトカプラ１５がオンする特定の電圧に達すると接続不良検出回路６が動作し、信号出力部１２から電圧信号が出力される。
【００１４】
このように、挿入された電線と端子金具とがアーク放電が発生するような接続不良状態になると、端子金具と板バネとの間に発生する電位差により、接続不良検出回路が動作して信号を出力することで接続不良を検出することができる。而も、電線と端子金具の電位差により接続不良検出回路は動作するので、端子部の発熱に関係なく接続不良発生の早期の段階で検出することができる。
また、速結端子自体の構造は、係止金具と端子金具の間にセパレータを介在させる僅かな変更で済む為、端子部の大きな設計変更を必要としないし、接続不良検出回路は、抵抗素子とフォトカプラ等の比較的小さな素子を組み合わせるだけで回路形成でき、省スペースで構成できる。
【００１５】
尚、上記接続不良検出回路６の動作は負荷電流が流れている場合の動作であり、負荷がオフの場合は、接続不良状態にあっても抵抗素子８で電圧降下は発生しないためフォトカプラ１５がオンすることはない。また、セパレータ５を絶縁部材としているが、抵抗素子８より十分高い抵抗特性を示す材料（例えば１０ｋオーム）であればセパレータとして使用できる。
更に、上記接続不良検出回路６は、フォトカプラ１５がオンしたら必ず出力信号が出される回路構成であるため、誤動作を防ぐために平均値回路、判定回路等を更に後段に接続して誤動作を無くすよう構成するとよい。また、何れの実施形態も係止金具として板バネを使用しているが、弾性を有する導電性部材で有ればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る速結端子の接続不良検出装置の一例を示し、（ａ）は速結端子への接続不良検出回路の接続状態を示す説明図、（ｂ）は正面から見た速結端子の説明図である。
【図２】接続不良検出回路の回路図である。
【符号の説明】
【００１７】
１・・電線、２・・速結端子、３・・端子金具、４・・板バネ（係止金具）、５・・セパレータ、６・・接続不良検出回路、８・・抵抗素子、１５・・フォトカプラ。
【図１】
0004965364.tif 000002
【図２】
0004965364.tif 000003