保护装置的制作方法

专利名称：保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及作为电涌保护器(Surge Protective Device,以下称为“SPD”)的电源用等保护装置，该电涌保护器用于从例如由铁路等所使用的交流380V电源电路诱发的雷、 电涌等异常电压和异常电流中保护电源设备等。
背景技术：
以前，例如如下述的专利文献1所述，电源用保护装置具有带有连接于电源线和接地线的端子等的插座板和收纳有保护元件的SPD插头，该SPD插头构成为能够插入或者脱离插座板。收纳在SPD插头的保护元件由压敏电阻(varistor)构成，该压敏电阻用于使自电源线侵入的雷、电涌等异常电压和异常电流流向接地线侧。在SPD插头中突出地设置有例如由金属片构成的插头端子。在插座板中，在与该插头端子相对的位置设置有由一对金属片构成的插座接触件。如果在插座板侧的插座接触件中插入SPD插头侧的插头端子，则插头端子被构成该插座接触件的一对金属片夹持，插头端子和插座接触件进行电连接。这种电源用保护装置通过来自电源线的异常电压和异常电流的侵入进行动作以保护电源设备。如果SPD插头内的保护元件恶化，则从插座板拔出该已恶化的SPD插头，在插座板上插入新的SPD插头，从而进行维护等。专利文献1 (日本)特开2008-283065号公报但是，在以前的保护装置中存在以下的课题。在插头端子和插座接触件的接触部位有必要导通大的脉冲电流，如果该接触部位的接触状态不充分，当导通脉冲电流时，在该接触部位产生火花而被熔合在一起。为了避免产生这种现象，以前的保护装置构成为通过由一对金属片构成的插座接触件，从两侧牢固地夹持由金属片构成的插头端子。为此，在更换SPD插头时，用手把持SPD插头而从插座板拔出。此时，由于通常多个保护装置并排配置，因此，限制了用手把持SPD插头的部位。而且，为了谋求小型化，尽量减小保护装置的尺寸，因此，用手指夹持的部位狭窄， 从而不能牢固地把持SPD插头。由于这样的理由，在进行维护等时，难以进行从插座板拆卸 SPD插头的作业。

发明内容
本发明的保护装置具有连接在线路上的插座板和插头，该插头能够插入或者脱离地插入安装在所述插座板上，抑制传播到所述线路的异常电压和异常电流。所述插座板具有插座壳，其具有用于能够插入或者脱离地收容所述插头的插头收容部；插座接触件，其被设置于所述插头收容部的底面，与所述线路连接；第一卡合部， 其被设置于所述插头收容部的侧面。所述插头具有插头壳，其能够插入或者脱离地安装在所述插头收容部；第二卡合部，其被设置于所述插头壳的侧面，能够安装或者脱离地卡合于所述第一卡合部；插头端子，其被设置于所述插头壳的底面，能够插入或脱离地嵌入所述插座接触件；保护元件，其在所述插头壳内与所述插头端子连接，抑制自所述插座接触件和所述插头端子侵入的所述异常电压和所述异常电流。所述插座接触件具有圆筒部，其具有弹性，一端开口，另一端被封闭；第一安装部，其被设置为从所述圆筒部的所述另一端延伸；切割槽，多个该切割槽被设置为从所述圆筒部的所述一端向所述另一端延伸。而且，所述插头端子具有圆柱部，其能够插入或者脱离地嵌入所述圆筒部内；第二安装部，其被设置为从所述圆柱部延伸。根据本发明的保护装置，得到以下的⑴和(2)的效果。(1)插头和插座板构成为通过在插座板侧的插座接触件中嵌入插头侧的插头端子来进行电连接。由于插头端子侧的圆柱部和插座接触件侧的圆筒部通过嵌合来进行电连接，因此，相对于具有高频特性的脉冲电流的表面电流路径大。因此，即使圆柱部和圆筒部的接触部位的接触程度较轻，也能够使脉冲电流顺利地流动，因此不会发生以前的接触不良引起的熔断，容易进行插头对于插座的插入或者拔出。特别是，由于插头端子和插座接触件的接触部位的接触程度轻，因此，容易用手拔出插头，能够减轻作业人员的负担。而且，在将插头插入安装于插座板的状态下，由于通过使插头侧的第二卡合部和插座板侧的第一卡合部卡合来固定该插头，因此，通过由该卡合所带来的卡止功能的作用， 能够保持插头的稳定的安装状态。(2)由于插头和插座板构成为通过使插头端子和插座接触件嵌合进行电连接，因此，通过缩小插头端子和插座接触件，能够容易实现保护装置的小型化。


图1是表示本发明第一实施例的保护装置整体外观的立体图；图2是表示图1的保护装置1中的插座板10和SPD插头40的分离状态的立体图；图3是从底面看到图2的SPD插头40的立体图；图4A是图1的保护装置1的主视图；图4B是图1的保护装置1的俯视图；图4C是图1的保护装置1的左侧视图；图4D是图1的保护装置1的右侧视图；图4E是图1的保护装置1的仰视图；图5A是图2的插座板10的主视图；图5B是图2的插座板10的俯视图；图5C是图2的插座板10的左侧视图；图5D是图2的插座板10的右侧视图；图5E是图2的插座板10的仰视图；图6A是图2的SPD插头40的主视图6B是图2的SPD插头40的俯视图；图6C是图2的SPD插头40的左侧视图；图6D是图2的SPD插头40的右侧视图；图6E是图2的SPD插头40的仰视图；图7A是表示插头端子49-1和插座接触件34_1的分离状态的立体图；图7B是表示图7A的插头端子49_1和插座接触件34_1的接合状态的剖面图；图8是图1的保护装置1的电路图；图9是表示图1的保护装置1的使用例的示意电路图；图IOA是表示本发明第二实施例中的SPD插头侧的插头端子149和插座板侧的插座接触件134的立体图；图IOB是表示图IOA的插头端子149和插座接触件134的接合状态的剖面图；图IlA是表示本发明第三实施例中的SPD插头侧的插头端子149和插座板侧的插座接触件134A的立体图；图IlB是表示图IlA的插头端子149和插座接触件134A的接合状态的剖面图。附图标记说明1，1-1 1-3保护装置10插座板20插座壳29-1，29-2 卡合凸部31-1，31-2插座接触件用插入孔;34-1，34-2，134，134Α 插座接触件35切换开关40SPD 插头41插头壳44显示窗47-1，47-2 卡合凹部49-1，49-2，149 插头端子60避雷器61压敏电阻部61-1，61-2 压敏电阻62切断部64显示器
具体实施例方式如果参照附图阅读下面的优选实施例的说明，则清楚地了解用于实施本发明的方式。其中，附图专用于解说，并不用于限定本发明的范围。第一实施例(第一实施例的结构)图1是表示本发明第一实施例的保护装置整体外观的立体图。图2是表示图1的保护装置1中的插座板10和SPD插头40的分离状态的立体图。该保护装置1是用于抑制侵入线路(例如电源线)的雷、电涌等异常电压和异常电流以保护电源设备的电源用保护装置，具有插座板10和插头(例如SPD插头)40，该保护装置1构成为该SPD插头40沿着图2中的箭头所示方向可插入或者脱离地插入安装在插座板10上。图3是从底面看到图2的SPD插头40的立体图。图4A 图4E是图1所示的保护装置1的五面图。在图4A 图4E的五面图中，图4A是保护装置1的主视图，图4B是保护装置1的俯视图，图4C是保护装置1的左侧视图，图4D是保护装置1的右侧视图，图4E 是保护装置1的仰视图。图5A 图5E是图2所示的插座板10的五面图。在图5A 图5E 的五面图中，图5A是插座板10的主视图，图5B是插座板10的俯视图，图5C是插座板10的左侧视图，图5D插座板10的右侧视图，图5E是插座板10的仰视图。图6A 图6E是图2 的SPD插头40的五面图。在图6A 图6E的五面图中，图6A是SPD插头40的主视图，图 6B是SPD插头40的俯视图，图6C是SPD插头40的左侧视图，图6D是SPD插头40的右侧视图，图6E是SPD插头40的仰视图。如图2、图4A 图4E及图5A 图5E所示，插座板10具有插座壳20，该插座壳20 具有用于可插入或者脱离地收容SPD插头40的插头收容部20a。插座壳20由大致箱形的基台部21和自该基台部21的两侧面朝上方向延伸的一对侧壁部22-1，22-2构成。由被这些基台部21和侧壁部22-1，22-2围成的区域形成插头收容部20a。如图5A及图5E所示， 在基台部21的底面上，相隔一定距离相对设置有固定爪23和作为轨道卡的移动爪对。移动爪M向固定爪23的方向受到未图示的弹簧的力(to be spring biased)。通过这些固定爪23和移动爪M夹持例如未图示的DIN轨道，将插座板10可装卸地固定在该DIN轨道上。DIN轨道是通过DIN规格确定的例如安装在宽35mm的设备上的金属件。如图5C所示，在一个侧壁部22-1的外侧面上，设置有例如四个电缆导入孔
25-11 25-14。如图5B所示，在一个侧壁部22-1的顶面上，形成有两个螺钉用开口孔
26-11,26-120在各螺钉用开口孔洸-11J6-12内，分别安装有端子螺钉27-11，27-12。插入电缆导入孔25-11或者25-12的未图示的电缆的终端部由端子螺钉27-11进行固定。同样地，插入电缆导入孔25-13或者25-14的未图示的电缆的终端部由端子螺钉27-12进行固定。如图5D所示，在另一个侧壁部22-2的外侧面上，设置有例如四个电缆导入孔
25-21 25-24。如图5B所示，在另一个侧壁部22_2的顶面上，形成有两个螺钉用开口孔
26-21,26-22.在各螺钉用开口孔洸-21，洸_22内，分别安装有端子螺钉27-21，27-22。插入电缆导入孔25-21或者25-22的未图示的电缆的终端部由端子螺钉27-22进行固定。同样地，插入电缆导入孔25-23或者25-24的未图示的电缆的终端部由端子螺钉27-21进行固定。如图5A、图5B、图5D、图5E所示，在另一个侧壁部22_2的外侧面上，在电缆导入孔 25-24的下方位置突出地设置有交换识别用端子28。如图2和图5B所示，在插头收容部20a的一个侧面(即，一个侧壁部22_1的内侧面)上，在中央上部位置突出地设置有第一卡合部(例如卡合凸部)29-1。在卡合凸部四-1 的两侧突出地设置有沿纵向延伸的剖面凸状的导轨30-11,30-12。同样地，在插头收容部
620a的另一个侧面(即，另一个侧壁部22-2的内侧面)上，在中央上部位置突出地设置有第一卡合部(例如卡合凸部)29-2。在卡合凸部四-2的一侧突出地设置有沿纵向延伸的剖面凸状的导轨30-21。在插头收容部20a的底面(即，基台部21的顶面)上，相隔一定距离相对形成有两个圆形的插座接触件用插入孔31-1，31-2。在基台部21的顶面中央，形成有方形的切断连接部件用插入孔32。而且，在插座接触件用插入孔31-1和切断连接部件用插入孔32的附近，形成有方形的误插入防止用插入孔33。如图2、图3及图6A 图6E所示，SPD插头40具有大致立方体状的插头壳41。插头壳41的顶面和四个侧面被封闭，在底面上设置有开口部41a。在插头壳41的侧面下部形成有多个嵌合孔42。开口部41a被大致方形的基板43封闭。在基板43的侧面形成有未图示的多个突起部，通过使该突起部嵌入嵌合孔42，基板43可装卸地固定在开口部41a上。在插头壳41的顶面上，形成有用于显示内部电路的恶化状态的显示窗44。如图6C所示，插头壳41的左侧面与插座壳20中的一个侧壁部22_1的内侧面相对应。在该插头壳41的左侧面的上半部形成有大致U形的凹槽45-1，通过该凹槽45-1形成有具备弹性的可动部46-1，该可动部46-1可在相对于侧面大致垂直的方向上移动。在可动部46-1的下部设置有第二卡合部(例如卡合凹部)47-1。在SPD插头40插入安装于插座板10时，卡合凹部47-1接纳插座壳20侧的卡合凸部而可嵌合或者脱离地卡合在该卡合凸部四-1上。在插头壳41的左侧面的下半部，在中央的纵向形成有导向槽48-1。在SPD插头 40插入或者脱离插座板10时，导向槽48-1接纳并引导插座壳20侧的卡合凸部四-1。在导向槽48-1的两侧沿纵向形成有一对导向槽48-11,48-12。在SPD插头40插入或者脱离插座板10时，导向槽48-11,4-12接纳并引导插座壳20侧的导轨30-11,30-12.图6D所示，插头壳41的右侧面与插座壳20中的另一个侧壁部22_2的内侧面相对应。在该插头壳41的右侧面的上半部形成有大致U形的凹槽45-2，通过该凹槽45-2形成有具有弹性的可动部46-2，该可动部46-2可在相对于侧面大致垂直的方向上移动。在可动部46-2的下部设置有第二卡合部(例如卡合凹部)47-2。在SPD插头40插入安装于插座板10时，卡合凹部47-2接纳插座壳20侧的卡合凸部四_2而可嵌合或者脱离地卡合在该卡合凸部四-2上。在插头壳41的右侧面的下半部，在中央的纵向形成有导向槽48-2。在SPD插头40 插入或者脱离插座板10时，导向槽48-2接纳并引导插座壳20侧的卡合凸部四_2。在导向槽48-2的单侧沿纵向形成有导向槽48-21。在SPD插头40插入或者脱离插座板10时，导向槽48-21接纳并引导插座壳20侧的导轨30-21。如图3和图6E所示，插头壳41的底面的基板43与插座壳20中的基台部21的顶面相对应。在基板43上相隔一定距离相对而突出地设置有两个插头端子49-1，49-2。插头端子49-1，49-2插入插座壳20侧的插座接触件用插入孔31-1，31-2。在基板43的中央形成有方形的贯通孔50。在贯通孔50可突出或者后退地插入有切断用连接部件的下端部 51b。在SPD插头40插入或者脱离插座板10时，切断用连接部件的下端部51b插入插座壳 20侧的切断连接部件用插入孔32。在插头端子49-1和贯通孔50的附近突出地设置有误插入防止片52。随着适合于插座板10的SPD插头40的外形不同，误插入防止片52具有不同的形状、被着色有不同的颜色，在合适外形的SPD插头40插入插座板10时，嵌入插座板10侧的误插入防止用插入孔33。如果误插入防止片52插入插入孔33而该误插入防止片52和插入孔33被嵌合，则插座板10的外形(日文型式)和SPD插头40的外形匹配。由此，构成能够防止外形不同的插座板10和SPD插头40误安装的结构。在贯通孔50的附近安装有测定用端子53。测定用端子53是用于测定内部电路是否良好等的端子。图7A是表示图3、图6A、图6C 图6E中的插头端子49_1和设置于图2中的插入孔31-1内的插座接触件的分离状态的立体图。图7B是表示在图7A中插头端子49-1和插座接触件的接合状态的剖面图。图3、图6A、图6C 图6E中的两个插头端子49_1，49_2具有相同的结构，因此，下面说明一个插头端子49-1和与之对应的插座接触件的结构。插座接触件34-1由具有弹性的圆筒部34a、形成于该圆筒部34a的多个切割槽 34c和第一安装部(例如第一螺纹部)34d构成，并由金属部件形成。圆筒部3 是一端开口且另一端被封闭的部件，该圆筒部34a以使其开口部位从插座壳20侧的插入孔31-1露出的方式安装在该插入孔31-1内。圆筒部34a的开口部位的外径小于封闭部位的外径。在圆筒部34a的开口部位前端的内侧形成有锥部34b。多个切割槽3 是自圆筒部3 的一端的开口部位向另一端的封闭部位延伸的细长的槽。通过该多个切割槽34c，圆筒部3 具有口径方向的弹力而发挥弹性。螺纹部34d是自圆筒部 34a的另一端的封闭部位延伸的部件，被拧入而固定在插座壳20内的未图示的金属件上。插头端子49-1由圆柱部49a和自该圆柱部49a延伸设置的第二安装部(例如凸缘49b和第二螺纹部49c)构成，并由金属部件形成。圆柱部49a具有与圆筒部34a的内径大致相同的外径，如图7A的箭头所示，是能够插入或者脱离地嵌入该圆筒部34a内的部件。凸缘49b是延伸而设置在圆柱部49a的部件。螺纹部49c是自凸缘49b延伸而设置的部件，该螺纹部49c插入形成于基板43的贯通孔，并且被拧入而固定在设置于该基板43的内侧的未图示的金属件上。图8是图1所示的保护装置1的电路图。在插座壳20的基台部21内设置有微动开关等切换开关35。切换开关35配置在切断连接部件用插入孔32的正下方，由常闭端子35a、常开端子35b、公共端子35c、可动簧片35d构成。可动簧片35d构成为一端与公共端子35c连接，并在另一端设置有触点。可动簧片35d若被连接部件51的下端部51b推下，则另一端侧的触点与常开端子35b的触点接触，如果连接部件51上升，则如图8中的箭头所示，其另一端侧的触点借助弹簧力上升而与常闭端子3 侧的触点接触。该切换开关35与交换识别用端子观连接。交换识别用端子28具有三个端子 观_3，该端子与常开端子3 连接， 端子观-2与公共端子35c连接，端子观-3与常闭端子3 连接。因此，能够从端子观-1 28-3向外部传送切换开关35中的连接状态的电信号。在插头壳41内设置有保护元件，该保护元件用于抑制或者吸收从连接于线路(例如电源线)的电缆经由线(L/N)侧的端子螺钉27-11,27-12、插座接触件34-1及插头端子49-1侵入的雷、电涌等异常电压和异常电流。作为保护元件，例如有避雷管(即避雷器(Ar))60和压敏电阻部61，这些避雷器60和压敏电阻部61串联连接在线(L/N)侧插头端子 49-1和接地(PE)侧插头端子49-2之间。线(L/N)侧插头端子49_1经由插座接触件34_1 和线(L/N)侧的端子螺钉27-11,27-12与电源线侧连接。接地(PE)侧插头端子49_2经由插座接触件；34-2和接地(PE)侧的端子螺钉27-21，27-22与接地GND侧连接。避雷器60通过自插座接触件34-1和插头端子49_1侵入的雷、电涌等异常电压和异常电流进行放电。压敏电阻部61具有例如两个压敏电阻(Va)61-l，61-2，这些压敏电阻 61-1,61-2并联连接。压敏电阻61-1，61-2是这样的元件若被输入有异常电压和异常电流，则输入输出之间的阻值减小，使该输入输出之间处于短路状态，在异常电压和异常电流被消除之后，输入输出之间的阻值增大，使该输入输出之间处于绝缘状态。将避雷器60和压敏电阻61-1，61-2组合作为保护元件使用的理由为如下。S卩，在电源电路上仅使用避雷器60的情况下，避雷器60因异常电流(即脉冲电流)进行放电之后，即使在该脉冲电流消失之后，也发生通过交流电流继续放电的持续电流现象，从而避雷器60的寿命缩短，或者以致发生烧损。为了阻断这样的持续电流，将避雷器60和压敏电阻61-1，61-2串联组合。另外，在电源电路上仅使用压敏电阻61-1，61-2 的情况下，考虑到若特性随着由脉冲电流引起的动作次数的增加而恶化，则漏电流增加，最终导致烧损，因此，为了阻断漏电流，将避雷器60与压敏电阻61-1，61-2串联连接。压敏电阻61-1，61-2的数量根据脉冲电流的大小来设定。在避雷器60和压敏电阻61之间连接有测定用端子53和切断部62。切断部62的设置目的如下在压敏电阻部61因恶化等而发热烧损之前，如图8中的箭头所示，从电路切断该压敏电阻部61以防止产生烟或火。切断部62由通过金属件与压敏电阻部61连接的阴接触件6 和通过金属件与避雷器60连接的阳接触件62b构成。阴接触件6 例如具有圆筒部，在该圆筒部的开口部位沿长度方向形成有多个切割槽。阳接触件62b例如具有圆柱部，该圆柱部具有能够插入或者脱离地嵌入阴接触件62a的圆筒部内的结构。阴接触件6 和阳接触件62b的接合部位由加热熔融的接合材料(例如焊料材料)进行固定。阳接触件62b与切断用连接部件51连接。连接部件51构成大致细长的板状，具有上端部51a和下端部51b。该连接部件51配置成可在垂直方向上上下移动，如图8中的箭头所示，朝上方向受到螺旋弹簧63施加的力。如果压敏电阻部61因恶化等而发热，该热经由金属件传递到阴接触件6 和阳接触件62b的接合部位，该接合部位的焊料材料熔融。 如果焊料材料熔融，连接部件51通过螺旋弹簧63上升，阳接触件62从阴接触件6 拔出。 由此，避雷器60和压敏电阻部61之间的电连接被切断，从而压敏电阻部61被从电路切断。如果在压敏电阻部61中发生恶化等异常，由于连接部件51的下端部51b上升，因此，切换开关35的连接状态被切换，该连接状态的电信号自交换识别用端子观向外部传送。在连接部件51的上端部51a的正上方设置有显示器64。显示器64构成为例如， 如果连接部件51的上端部51a上升，则与之联动，着色部件等移动而着色部位的颜色发生变化，该颜色变化从显示窗44露出。图9是表示图8的保护装置1的使用例的示意电路图。例如，在无接地相的三相三线式交流400V用的电源线70-1 70_3上，连接有电源设备等被保护设备71。为了从雷、电涌等异常电压和异常电流保护被保护设备71，使用三台图8所示的保护装置1。三台保护装置1-1 1-3安装在未图示的DIN轨道上。在保护装置1中，线(L/N)侧的端子螺钉27-11部位使用电缆与电源线70-3连接，接地(PE)侧的端子螺钉27-22部位使用电缆与接地GND连接。同样地，其他保护装置1_2，1-3也分别连接在电源线70-2，70-1与接地GND之间。(保护装置的安装方法)下面，说明在未图示的DIN轨道上安装第一实施例的保护装置1的方法。如图5A所示，用手克服未图示的弹簧的作用力，向右方向移动插座板10的底面的移动爪对，在固定爪23与移动爪M之间插入DIN轨道的上部。如果从移动爪M放开手， 移动爪M借助未图示的弹簧的作用力向左方向移动。由此，DIN轨道的上部被固定爪23和移动爪M夹持，插座板10被固定在DIN轨道上。如图5C、图5D和图9所示，在插座板10中，例如在线(L/N)侧的电缆导入孔25_12 中插入与电源线70-3连接的未图示的电缆的终端部，并且使端子螺钉27-11紧固而连接该电缆。而且，在接地(PE)侧的电缆导入孔25-22中插入与接地GND连接的未图示的电缆的终端部，并且使端子螺钉27-22紧固而连接该电缆。下面，说明在插座板10中插入安装SPD插头40的方法。如图2、图5A、图5B及图6A 图6E所示，在SPD插头40中，用手把持两侧面的可动部46-1，46-2附近，在SPD插头40侧的导向槽48_11，48-12，48-21内插入插座板10侧的导轨30-11，30-12，30-21，使SPD插头40推下。于是，插座板10侧的卡合凸部四_1，29_2 在SPD插头40侧的导向槽48-1，48-2内滑动，使SPD插头40下降。如果SPD插头40的底面下降到插座板10侧的基台部21的顶面，SPD插头40侧的卡合凹部47-1，47-2内嵌入插座板10侧的卡合凸部29-1,29-2.同时，自SPD插头40的底面突出的插头端子49-1，49-2、连接部件51的下端部51b 及误插入防止片52分别插入插座板10侧的插座接触件用插入孔31-1，31-2、切断连接部件用插入孔32及误插入防止用插入孔33。如果插头端子49-1，49-2插入插座接触件用插入孔31_1,31-2,则如图7A和图7B 所示，例如插头端子49-1的圆柱部49a嵌入安装在插入孔31-1内的插座接触件34_1的圆筒部3 内。由此，插头端子49-1，49-2与安装在插入孔31-1，31_2内的插座接触件34_1， 34-2被电连接。接着，说明由于插入安装在插座板10的SPD插头40恶化而更换新的SPD插头40 的情况。如图2、图5B及图6A 图6E所示，在插入安装于插座板10的SPD插头40中，用手将两侧面的可动部46-1，46-2向内侧按压，使SPD插头40侧的卡合凹部47_1，47_2从插座板10侧的卡合凸部四-1，29-2脱离。接着，如果向上方拔出SPD插头40，SPD插头40侧的导向槽48-1，48-2，48-11，48-12，48-21沿着插座板10侧的卡合凸部四_1，29_2及导轨 30-11，30-12，30-21向上方移动，并且，SPD插头40侧的底面的插头端子49_1，49_2、连接部件51的下端部51b及误插入防止片52分别从插座板10侧的插入孔31-1，31-2，32，33拔出，SPD插头40从插座板10脱离。之后，向插座板10插入新的SPD插头40。(保护装置的动作)
在图9中，例如在电源线70-3上施加雷、电涌等异常电压和异常电流时，保护装置 1-1动作而吸收该异常电压和异常电流，被保护设备71从异常电压和异常电流得到保护。 下面，参照图1 图8所示的保护装置1说明该保护动作。如果在图9的电源线70-3上施加雷、电涌等异常电压和异常电流，在图8所示的保护装置1中，该异常电压和异常电流从端子螺钉27-11侧侵入插座接触件34-1和插头端子 49-1。如图7A及图7B所示，作为阳侧的插头端子49-1的圆柱部49a和作为阴侧的具有弹性的插座接触件34-1的圆筒部3 位于同心圆上，通过嵌合进行电连接，因此，高频电流的表面电流路径大。侵入的异常电流(即脉冲电流)短时间内达到最大值而衰减，并且，由于该脉冲的时间宽度短，为数十μ，因此，成为高频特性。具有高频特性的脉冲电流通过趋肤效应流动在圆筒部3 和圆柱部49a的表面附近。在第一实施例的情况下，由于在圆柱部49a和圆筒部34a的接触部位中表面电流路径大，因此，即使该接触部位的接触程度轻， 也能够使脉冲电流顺利地流动。因此，不会发生以前的接触不良引起的熔断，能够使脉冲电流顺利地流动。避雷器60通过流经插座接触件34-1和插头端子49-1的脉冲电流进行放电，并且，压敏电阻部61内的压敏电阻61-1，61-2经由切断部62导通，该脉冲电流经由插头端子49-2、插座接触件34-2和端子螺钉27-22流向接地GND侧。由此，连接在电源线70_1 70-3的被保护设备71得到保护。如果压敏电阻部61因恶化、过大的脉冲电流等而发热，该热传递到切断部62中的阴接触件6 和阳接触件62b的接合部位，该接合部位的焊料材料被熔融。如果焊料材料熔融，连接部件51的上端部51a和下端部51b通过螺旋弹簧69上升，与该连接部件51连接的阳接触件62b从阴接触件6 拔出。由此，避雷器60和压敏电阻部61之间的电连接被切断，压敏电阻部61被从电路切断，从而防止产生烟或火。如果连接部件51的上端部51a和下端部51b上升，则切换开关35与该连接部件 51的下端部51b联动而其连接状态被切换，该连接状态的电信号从交换识别用端子观向外部传送。进而，显示器64与连接部件51的上端部51a的上升联动而动作，该显示器64中的着色部件等移动而使着色部位的颜色发生变化(例如，从正常时的绿色变化为恶化时的红色)。由于从外部通过显示窗44能够目视该显示器64的颜色变化，因此，能够能够掌握 SPD插头40的更换时期。(第一实施例的效果)根据第一实施例的保护装置1，得到下面⑴和(2)的效果。(1) SPD插头40和插座板10构成为通过在插座板10侧的插座接触件34_1，34-2嵌入SPD插头40侧的插头端子49-1，49-2来进行电连接。由于插头端子49_1的圆柱部49a 和具有弹性的插座接触件34-1的圆筒部3 位于同心圆上，通过嵌合进行电连接，因此，相对于具有高频特性的脉冲电流的表面电流路径大。因此，即使圆柱部49a和圆筒部34a的接触部位的接触程度轻，也能够使脉冲电流顺利地流动，从而不会发生以前的接触不良引起的熔断，能够使SPD插头40对于插座板10的插入和拔出容易进行。特别是，由于插头端子49-1，49-2和插座接触件34_1，34_2的接触部位的接触程度轻，因此，容易用手拔出SPD插头40，能够减轻作业人员的负担。
而且，在将SPD插头40插入安装于插座板10的状态下，由于通过使SPD插头40 侧的卡合凹部47-1，47-2和插座板10侧的卡合凸部四-1，29-2卡合来固定该SPD插头40， 因此，通过由该卡合所带来的卡止功能的作用，能够保持SPD插头40的稳定的安装状态。(2)由于SPD插头40和插座板10构成为通过使插头端子49_1，49-2和插座接触件34-1，34-2嵌合来进行电连接，因此，通过缩小插头端子49-1，49-2和插座接触件34_1， 34-2，能够容易实现保护装置1的小型化。第二实施例图IOA是表示本发明第二实施例中的SPD插头侧的插头端子和插座板侧的插座接触件的立体图。图IOB是表示图IOA的插头端子和插座接触件的接合状态的剖面图。第二实施例中的插座板侧的插座接触件134与第一实施例的插座接触件34-1相对应，由具有弹性的圆筒部134a、形成于该圆筒部13 的多个切割槽13 及第一安装部 (例如第一螺纹部)134d构成，并且由金属部件形成。圆筒部13 是一端开口且另一端被封闭的部件，该圆筒部13 以使其开口部位从图2所示的插座壳20侧的各插入孔31-1，31-2露出的方式分别安装在各插入孔31_1， 31-2内。在圆筒部13 中，开口部位的外径和封闭部位的外径相同。在圆筒部13 的开口部位前端的内侧形成有锥部134b。多个切割槽13 是自圆筒部13 的一端的开口部位向另一端的封闭部位延伸的细长的槽。通过该多个切割槽13 ，圆筒部13 具有口径方向的弹力而发挥弹性。螺纹部134d是自圆筒部13 的另一端的封闭部位延伸的部件，被拧入而固定在图2所示的插座壳20内的未图示的金属件上。第二实施例的SPD侧的插头端子149由圆柱部149a和自该圆柱部149a延伸的第二安装部(例如凸缘149b和第二螺纹部149c)构成，并且由金属部件形成。圆柱部149a具有与圆筒部13 的内径大致相同的外径，如图IOA的箭头所示，是能够插入或者脱离地嵌入该圆筒部13 内的部件。凸缘149b是延伸而设置在圆柱部149a 的部件。螺纹部149c是自凸缘149b延伸而设置的部件，该螺纹部149c插入形成于图3所示的基板43的贯通孔，并且被拧入而固定在设置于该基板43的内侧的未图示的金属件上。 在凸缘149b的圆柱部149a侧的端面形成有环状凹部149d。如图IOB所示，环状凹部149d 是将圆筒部13 的开口部位的前端部分嵌入该环状凹部149d而防止该前端部分向箭头方向张开的槽。在第二实施例中，当插头端子149插入插座接触件134而被电连接时，插头端子 149侧的圆筒部149a嵌入插座接触件134侧的圆筒部134a内。此时，插座接触件134侧的圆筒部13 的前端部分嵌入插头端子149侧的环状凹部149d。在插头端子149插入插座接触件134的状态下，自图9所示的电源线70_3侵入的异常电流(即脉冲电流)流经该插座接触件134和插头端子149的表面电流路径。此时， 插座接触件134侧的圆筒部13 的前端部分通过电磁斥力等作用有沿着图IOB中的箭头方向张开的力，可能引起接触不良。但是，由宗圆筒部13 的前端部分嵌入插头端子149 侧的环状凹部149d内，因此，能够阻止该圆筒部13 的前端部分朝箭头方向的张开而防止接触不良。因此，能够保持插头端子149和插座接触件134的稳定的接触状态。第三实施例图IlA是表示本发明第三实施例中的SPD插头侧的插头端子和插座板侧的插座接触件的立体图。图IlB是表示图IlA的插头端子和插座接触件的接合状态的剖面图。在该图IlA和图IlB中，对于与第二实施例所示的图IOA和图IOB中的要素相同的要素赋予相同的附图标记。在第三实施例中，具有与第二实施例中的插座板侧的插座接触件134的形状不同形状的插座接触件134A和与第二实施例相同的插头端子侧的插头端子149。在第三实施例的插座接触件134A中，代替第二实施例的圆筒部134a，具有两个圆筒部134a_l，134a_2，该两个圆筒部134a-l，134a-2具有台阶部。一个圆筒部13如_1是嵌入插头端子149侧的环状凹部149d内的部件。另一个圆筒部13如-2是这样的部件与一个圆筒部13如-1连接，外径大于该圆筒部13如-1，与插头端子149侧的凸缘149b的端面接触。两个圆筒部134a-l，134a-2具有相同的内径。在一个圆筒部13如-1前端的内侧形成有锥部134b。自一个圆筒部13如-1的前端朝另一个圆筒部13如-2的方向形成有多个切割槽134c。通过该多个切割槽134c，圆筒部134a_l，134a-2 具有口径方向的弹力而发挥弹性。其他结构与第二实施例的插座接触件134相同。在第三实施例中，如图IlA中的箭头所示，当插头端子149插入插座接触件134A 而被电连接时，插头端子149侧的圆筒部149a嵌入插座接触件134A侧的圆筒部134a_l， 13如-2内。此时，插座接触件134A侧的圆筒部13如-1嵌入插头端子149侧的环状凹部 149d，并且圆筒部13如-2的端面与插头端子149侧的凸缘149b的端面接触。在插头端子149插入插座接触件134A的状态下，自图9所示的电源线70_3侵入的异常电流(即脉冲电流)流经该插座接触件134A和插头端子149的表面电流路径。此时，由于插座接触件134A侧的圆筒部13如-2的端面与插头端子149侧的凸缘149b的端面接触，因此，该表面电流路径大于第二实施例的表面电流路径。因此，相比于第二实施例，能够使脉冲电流更加顺利地流动，能够更加可靠地防止以前的接触不良引起的熔断。(变形例)本发明不限于上述实施例，能够实施各种利用方式和变形。作为该利用方式和变形例，例如有如下的(a) ⑷。(a)可以将插头端子49，149和插座接触件34，134，134A变更为图示以外的其他形状和结构。(b)可以将插座板10侧的卡合凸部四-1，29_2和与之卡合的SPD插头40侧的卡合凹部47-1，47-2变更为其他形状和结构。例如，可以在插座板10侧设置卡合凹部47-1， 47-2，在SPD插头40侧设置卡合凸部四-1，29-2。(c)可以将插座板10和SPD插头40变更为图示以外的其他形状、结构、电路构成等。例如，在图8所示的保护装置1的电路中，可以将避雷器60连接在压敏电阻部61的位置，将压敏电阻部61连接在避雷器60的位置。此时，在插头端子49-1和压敏电阻部61之间可以连接切断部62。由此，能够得到与第一实施例相同的作用和效果。(d)在实施例中说明了电源用的保护装置1，但是，本发明的保护装置也能够适用于保护与通信线等其他线路连接的通信设备等其他被保护设备的场合。
1权利要求
1.一种保护装置，具有 插座板，其连接在线路上；插头，其能够插入或者脱离地插入安装在所述插座板上，抑制传播到所述线路的异常电压和异常电流；该保护装置的特征在于， 所述插座板具有插座壳，其具有用于能够插入或者脱离地收容所述插头的插头收容部； 插座接触件，其被设置于所述插头收容部的底面，与所述线路连接； 第一卡合部，其被设置于所述插头收容部的侧面； 所述插头具有插头壳，其能够插入或者脱离地安装在所述插头收容部；第二卡合部，其被设置于所述插头壳的侧面，能够安装或者脱离地卡合于所述第一卡合部；插头端子，其被设置于所述插头壳的底面，能够插入或脱离地嵌入所述插座接触件； 保护元件，其在所述插头壳内与所述插头端子连接，抑制自所述插座接触件和所述插头端子侵入的所述异常电压和所述异常电流； 所述插座接触件具有圆筒部，其具有弹性，一端开口，另一端被封闭； 第一安装部，其被设置为从所述圆筒部的所述另一端延伸； 切割槽，多个该切割槽被设置为从所述圆筒部的所述一端向所述另一端侧延伸； 所述插头端子具有圆柱部，其能够插入或者脱离地嵌入所述圆筒部内； 第二安装部，其被设置为从所述圆柱部延伸。
2.如权利要求1所述的保护装置，其特征在于， 在所述第一安装部形成有第一螺纹部。
3.如权利要求1所述的保护装置，其特征在于， 在所述第二安装部形成有第二螺纹部。
4.如权利要求1所述的保护装置，其特征在于，在所述插头壳的侧面形成有具有弹性的可动部，该可动部能够在相对于所述侧面大致垂直的方向上移动；在所述可动部设置有所述第二卡合部。
5.如权利要求1所述的保护装置，其特征在于， 所述线路为电源线或者通信线；所述保护元件是一个或者多个避雷器、一个或者多个压敏电阻以及避雷器和压敏电阻的组合中的任一种。
6.如权利要求4所述的保护装置，其特征在于， 所述第一卡合部是卡合凸部或者卡合凹部；所述第二卡合部是嵌合于所述第一卡合部的卡合凹部或者卡合凸部。
全文摘要
本发明提供一种保护装置，能够使SPD插头对于插座板的插入或者拔出容易进行，减轻作业人员的负担。保护装置(1)由SPD插头(40)和插座板(10)构成。SPD插头(40)和插座板(10)通过在插座板(10)侧的插座接触件(34-1，34-2)中嵌入SPD插头(40)侧的插头端子(49-1，49-2)来进行电连接。在将SPD插头(40)插入安装在插座板(10)的状态下，由于通过使SPD插头(40)侧的卡合凹部(47-1，47-2)和插座板(10)侧的卡合凸部(29-1，29-2)卡合而固定该SPD插头(40)，因此，通过该卡合所带来的卡止功能的作用，能够保持SPD插头(40)的稳定的安装状态。
文档编号H02H9/02GK102447252SQ20101057404
公开日2012年5月9日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年10月8日
发明者东修司, 寺岛幸二, 有坂章 申请人:株式会社山光社