JP4288868B2 - 回路しゃ断器の付属スイッチ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートブレーカ,漏電しゃ断器などの回路しゃ断器を対象に、そのしゃ断器本体に搭載して回路しゃ断器の動作状態を電気信号として外部に出力する補助スイッチ,警報スイッチなどの付属スイッチ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
まず、頭記したオートブレーカを例に、本発明の実施対象となる回路しゃ断器の構成を図4,図5に示す。図4において、1はケース2とカバー3を組合せた樹脂成形品のしゃ断器ケース、4は電源側端子と一体になる固定接触子、5は可動接触子、6は開閉機構、7は操作ハンドル、8は過電流引外し装置、9は負荷側端子であり、前記カバー3には内部付属装置(オプション品)として後記の付属スイッチを左右に並べて格納するポケット状の凹所3aが画成されており、さらに該凹所3aの上面には開閉蓋としての補助カバー10を装備している。
【0003】
ここで、図5で示すようにしゃ断器ケース1のカバー3には、定ピッチ間隔に並べて凹所3aが4箇所に画成されている。また、11は付属スイッチとしての補助スイッチ(回路しゃ断器の可動接触子5に連動して主回路接点のON,OFF状態を電気信号として取り出す)、12は警報スイッチ(回路しゃ断器のトリップ動作時に外部に動作信号を取り出す)、13はスイッチ11,12から側方に引出したリード線、14はリード線13に接続してしゃ断器ケース1の側面に装着する付属端子台であり、図示例では補助スイッチ11と警報スイッチ12を1基ずつ対にしてしゃ断器ケース1の左側に並ぶ凹所3aに挿入セットし、そのリード線13を一括してしゃ断器1の左側面に引出し、付属端子台14に外部信号線を接続して補助スイッチ11,警報スイッチ12の出力信号を取り出すようにしている。なお、回路しゃ断器の設置場所の状況によっては付属スイッチ11,警報スイッチ12をしゃ断器ケース1の右側に並ぶ2箇所の凹所3aに装着してリード線13を右側に引き出す場合もある。
【0004】
次に、前記した補助スイッチ11を例に、従来のスイッチ構造および動作を図6(a),(b) で説明する。図において、補助スイッチ11は樹脂製のケース11aにマイクロスイッチ15,L字形のアクチュエータレバー16,および復帰ばね17を内蔵したユニットになり、しゃ断器本体への装着状態でケース11aから下方に突き出したアクチュエータレバー16の先端が可動接触子5(図4参照)に対峙している。なお、16aはアクチュエータレバー16の揺動支点となる支軸である。
【0005】
かかる構成で、回路しゃ断器がOFF(またはトリップ動作時)の状態では、図6(a) で示すように可動接触子5がアクチュエータレバー16から後退しており、マイクロスイッチ15のアクチュエータ(マイクロスイッチから下向きに突き出ている)は復帰ばね17のばね力を受けたアクチュエータレバー16により押し込まれてOFFである。一方、回路しゃ断器の投入操作により可動接触子5がON位置に移動すると、図6(b) のように可動接触子5がアクチュエータレバー16を押す。これにより、アクチュエータレバー16が復帰ばね17を圧縮しながら時計方向に傾動してレバー先端がマイクロスイッチ15から後退し、マイクロスイッチ15は反転動作してそのON信号を出力する。
【0006】
なお、警報スイッチ12についても、アクチュエータレバーの形状が異なる以外は補助スイッチ11と同様な構成になる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来の付属スイッチの構造では、次記のような問題点がある。すなわち、
(1) 回路しゃ断器の投入操作(主接点ON)により、可動接触子5がアクチュエータレバー16を押し込んだ状態(図6(b) 参照)では、アクチュエータレバー16を介して可動接触子5に加わる復帰ばね17の圧縮ばね力が、可動接触子荷重Fとして可動接触子5を押し戻す方向、つまりしゃ断器本体の主接点の接圧を低める方向に作用する。図7はこの様子を表したアクチュエータストロークとアクチュエータレバー16を介して可動接触子5に反力として作用する荷重Fとの関係図で、図中の特性線Aが可動接触子荷重Fの推移を表しており、この図から判るように主接点のON位置では可動接触子に大きな荷重Fが作用する。この結果、回路しゃ断器の通電時における主接点間の電気的な接触抵抗が増して異常に発熱し、これが原因で回路しゃ断器の温度上昇、主接点の寿命低下、しゃ断性能の変化などの悪影響を及ぼす。
【0008】
(2) また、図5で述べたように、補助スイッチ11と警報スイッチ12を組にしてしゃ断器本体に装着する場合に、従来では各スイッチを別々にしゃ断器ケース1の凹所3aに挿入セットする要があるほか、内側に並ぶ警報スイッチ12のリード線13を外側に並ぶ補助スイッチ11をまたいでしゃ断器ケース1の側方に引き出す必要があり、そのリード線の始末が面倒である。そこで、従来では補助スイッチ11と警報スイッチ12を対にして装着する場合には、別部品として用意したセット用のアダプタにスイッチ11,12およびリード線13を保持した上で、このアダプタと一緒にスイッチ11,12をしゃ断器ケースの凹所3aに一括して挿入セットするようにしているが、付属スイッチとは別にアダプタが必要でコストアップとなる。
【0009】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その第1の目的は回路しゃ断器の投入状態で付属スイッチからの反力を受けて主接点の接圧が低下することがないように付属スイッチのアクチュエータ構造を改良し、また第2の目的は複数の付属スイッチを組にしてしゃ断器本体に装着する場合の作業が簡単に行えるように付属スイッチのケースを改良した回路しゃ断器の付属スイッチ装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明によりに次記のように構成することにより達成される。
(1) マイクロスイッチとアクチュエータレバーを組合せた構成になり、しゃ断器本体の可動接触子の動きを前記アクチュエータレバーに伝えてマイクロスイッチを切換え操作するようにした付属スイッチにおいて、
前記のアクチュエータレバーとして、レバー先端をしゃ断器本体の可動接触子に対峙させた主レバーと、主レバーとは支点位置を変えてレバー先端を主レバーとマイクロスイッチのアクチュエータとの間に介装した補助レバーとを組合せ、かつ主レバーと補助レバーとの間の作用点およびその噛み合わせ角度をマイクロスイッチの動作位置の前,後で変えるように設定し、回路しゃ断器の投入操作時にマイクロスイッチから補助レバーを介して主レバーを押し戻す方向に加わる復帰ばね力のベクトル方向をマイクロスイッチの切換え動作の前と後で変え、しゃ断器本体の主接点に作用する反力を低く抑えるように構成する(請求項1)。
【0011】
上記の構成で、回路しゃ断器の投入操作時に可動接触子が付属スイッチの主レバーを押し込んで行くと、付属スイッチのマイクロスイッチが切換え動作するまでの前半行程では、主レバーが補助レバーを背後から押してマイクロスイッチのアクチュエータを動作位置に向けて駆動する。この場合に、マイクロスイッチから補助レバー,主レバーを介して可動接触子に加わる反力(マイクロスイッチの接点機構復帰ばねの力)のベクトルの向きは可動接触子の投入方向と殆ど逆向きになる。一方、マイクロスイッチを切換え動作位置まで押し込むと、補助レバーの先端が主レバーの先端に乗り上げて重なり合うようになって主レバーと補助レバーの間の作用点およびその噛み合い角度がマイクロスイッチの切換え前と変わる。これにより、マイクロスイッチから補助レバーを介して主レバーに加わる復帰ばね力のベクトル方向が可動接触子の押し込み方向と殆ど直交するようになり、主レバーを介して可動接触子を押し戻す方向に働く力が急減する。その結果、回路しゃ断器の投入状態で、付属スイッチから可動接触子に加わる反力で主接点の接圧が低下する不具合を防ぐことができる。
【0012】
(2) また、第2の目的を達成するために、本発明によれば、しゃ断器ケースに画成した付属スイッチ格納用の凹所に挿入し、リード線を一括してしゃ断器ケースの側方に引き出して外部信号線と接続するようにした付属スイッチについて、その付属スイッチのケース頂部に嵌め込み式のリード線通し溝を設け、内側の凹所に装着した付属スイッチのリード線を外側の凹所に装着した付属スイッチの前記通し溝を経由してしゃ断器ケースの側方に一括して引き出すようにし(請求項2)、さらにしゃ断器ケースに画成した凹所の配列ピッチに対応して、付属スイッチのケース頂部から側方に張出した突き合わせ耳部を設け、複数の付属スイッチをしゃ断器本体に装着する際に、隣接する付属スイッチの間でリード線をケース頂部の通し溝に通し、かつ前記の耳部同士を突き合わせた状態で各付属スイッチを一括してしゃ断器本体の凹所に装着するように構成する(請求項3)。
【0013】
この構成により、複数基の付属スイッチ(補助スイッチ,警報スイッチ)を組にしてしゃ断器本体に装着する場合でも、各基の付属スイッチ同士をその耳部で突き合わせ、かつリード線を介して一体連結した状態でしゃ断器本体の凹所に挿入セットすることかでき、付属スイッチの装着作業が簡単に行える。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示実施例に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図4,図5に対応する同一部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
〔実施例1〕
図1は本発明の請求項1に対応する付属スイッチ(補助スイッチを例示する)の構成図であり、図示実施例の補助スイッチ11においては、マイクロスイッチ15に組合せたアクチュエータレバーとして、ケース11aに主レバー18および補助レバー19を装備した構成になり、図5で述べたようにしゃ断器ケース1に画成した凹所3aに装着して使用される。
【0015】
ここで、しゃ断器本体の可動接触子5の開閉移動方向をX軸、X軸と直交する方向をY軸として、付属スイッチ11に内蔵したマイクロスイッチ15はY軸方向に配置し、その内部の接点機構に連繋したアクチュエータ15aの先端を接点機構の復帰ばねにより下向けに突き出すように付勢している。
また、主レバー18はその上端側の支軸18aを揺動支点としてスイッチケース11aに添わせるようにY軸方向に垂下延在しており、そのレバー先端が可動接触子5の移動経路に突き出すようにして可動接触子と対峙させ、かつその上部側の途中箇所が補助レバー19に向けて突き出しており、その凸部の上縁が後記する補助レバー19の先端部と噛み合うような輪郭形状に形成されている。なお、20は可動接触子5がOFF位置に後退した際に、主レバー18を初期位置に復帰させる役目を果たす極く弱い補助ばねである。
【0016】
一方、補助レバー19は、主レバー18と支点位置を変えてレバー先端を主レバー18とマイクロスイッチ15のアクチュエータ15aとの間に介装し、左右のレバーアームを支軸19aに軸支したコ字形レバーになり、そのレバー先端部を図示のような断面多角形としてその上面をマイクロスイッチ15のアクチュエータ15aに対峙させている。
【0017】
かかる構成で、回路しゃ断器の投入操作時に可動接触子5が図1(a) で示すようにOFF位置から左方向に移動して来て付属スイッチ11の主レバー18を背後から押すと、主レバー18は支軸18aを支点として実線位置から破線位置に向けて時計方向に揺動し、その途上でレバーの凸部先端が補助レバー19の先端部の後面に背後から突き当たって補助レバー19を前方に押し出す。これにより、補助レバー19は支軸19aを支点に時計方向に揺動し、その先端部がマイクロスイッチ15のアクチュエータ15aを上方に押し込む。この場合に、マイクロスイッチ15の接点機構の復帰ばね力がアクチュエータ15aと当接している補助レバー19を介して主レバー19を押し戻す方向に作用することになるが、その力のベクトル方向は図示矢印Pで示すよう主レバー18と可動接触子5との当接点(作用点)向いており、この力のベクトルPがそのまま可動接触子5に対し荷重F1 (反力)として作用することになる。
【0018】
一方、可動接触子5の投入移動がさらに進むと、マイクロスイッチ15はその接点機構が切換え動作するとともに、図1(b) で示すように補助レバー19の先端部が主レバー18の凸部の上に乗り上げて上下に噛み合うようになる。この状態になると、主レバー18と補助レバー19との間の作用点およびその噛み合い角度が図1(a) の実線位置から図1(b) の位置に変わり、これに伴ってマイクロスイッチ15から補助レバー19を介して主レバー18に作用する復帰ばね力のベクトルの向きが図示矢印Qのように殆ど真下を向くようになる。したがって、この状態ではマイクロスイッチ15の復帰ばね力は、そのベクトルQと略同じ方向に垂下延在する主レバー18の支軸18aに受け止められ、可動接触子5を押し戻す方向に作用する荷重がF2 に急減する。
【0019】
図2は上記の動作に対応したマイクロスイッチ15のアクチュエータストロークと可動接触子5に反力として作用する可動接触子荷重Fとの関係を表した図であり、図示の特性線Bから判るように、マイクロスイッチ15の切換え動作位置を境に、その前半のストローク域では可動接触子5に大きな荷重F1 が作用するが、マイクロスイッチの切換え動作後は荷重F2 に急減するする。これにより、しゃ断器本体の主接点ON位置では、補助スイッチ11から主接点の接圧を低めるように作用する反力が図6に示した従来構造と比べて大幅に減少し、回路しゃ断器に補助スイッチを装着した使用状態でも主接点の通電能力を確保できる。
【0020】
なお、回路しゃ断器のOFF操作,あるいは過電流引外し動作により可動接触子5がOFF位置に後退すると、主レバー18は補助ばね20のばね力で初期位置に復帰し、また補助レバー19はマイクロスイッチ15の復帰ばね力で下方に突き出すアクチュエータ15aに押されて元の位置に戻る。
また、図示実施例は補助スイッチ11について述べたが、警報スイッチ12についても同様に実施することができる。
【0021】
〔実施例2〕
次に、本発明の請求項2,3に対応した実施例を図3(a) 〜(e) で説明する。この実施例では、図5で述べた付属スイッチ11と警報スイッチ12を組にしてしゃ断器ケース1に画成した左側2箇所の凹所3aに装着する場合を例示し、図3(a),(b) に補助スイッチ11,図3(c),(d) に警報スイッチ12の単独構造を、また図3(e) に補助スイッチ11と警報スイッチ12を一体連結した状態を示している。
【0022】
ここで、補助スイッチ11,警報スイッチ12は、樹脂ケース11a.12aにマイクロスイッチ15を内蔵し、さらに先記実施例1で述べた主レバー18,補助レバー19を組付けた構造になり、その樹脂ケース11a,12aの頂部側には上面にスリットを切欠いたチャンネル状のリード線通し溝11b,12b、およびスイッチ11と12の間で向かい合わせになるよう樹脂ケースから側方に張出した突き合わせ耳部11c,12cが形成されている。なお、前記耳部11c,12cの張出し寸法は、図5に示した凹所3aの配列ピッチに合わせて隣接する凹所間の間隔の半分の長さに設定されている。
【0023】
そして、補助スイッチ11と警報スイッチ12を組にしてしゃ断器本体に装着する場合には、しゃ断器ケースの内側凹所に挿入する警報スイッチ12から引出したリード線13を外側凹所に挿入する補助スイッチ11の頂部に形成したリード線通し溝11bに嵌め込んで補助スイッチ11のリード線13と一括して束ね、さらに補助スイッチ11のケース頂部から右側に突き出た耳部11cと警報スイッチ12のケース頂部から左側に突き出た耳部12cとを突き合わせ、双方のスイッチを図3(e) ように連結した状態に組合せる。なお、リード線13は図5に示した付属端子台14の端子に接続しておく。
【0024】
この連結状態で、補助スイッチ11と警報スイッチ12の連結組立体をしゃ断器ケース1の凹所に位置を合わせて挿入すれば、一挙動で各スイッチを同時に定位置に装着できる。しかも、各スイッチのリード線13は面倒な始末を要することなく束に纏めてしゃ断器ケース1の側方に引き出せる。
【0025】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の構成によれば次記の効果を奏する。
(1) 本発明の請求項1の構成によれば、回路しゃ断器の投入操作時にその可動接触子に連動して付属スイッチが切換え動作すると、付属スイッチから可動接触子に作用する反力が急減するようになる。これにより、回路しゃ断器の投入状態でその主接点の接圧が付属スイッチからの反力の影響を受けて低下することがなく、しゃ断器本体に付属スイッチを装備した場合に従来問題となっていた回路しゃ断器の温度上昇,主接点の寿命低下,しゃ断性能の変化などへの影響を効果的に防ぐことができる。
【0026】
(2) 本発明の請求項2,3の構成を採用することにより、回路しゃ断器に複数の付属スイッチ(補助スイッチ,警報スイッチ)を組にして装着する際の作業が簡単に行えて、ユーザーへのサービス性向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に対応する付属スイッチの構造,動作の説明図であり、(a),(b) はそれぞれスイッチ切換え動作の前,後の状態を表す図
【図2】図1の付属スイッチによるアクチュエータストロークと可動接触子荷重との関係を表す動作特性図
【図3】本発明の実施例2に対応する付属スイッチ(付属スイッチ)の構成図であり、(a),(b) は付属スイッチの側面図,および正面図、(c),(d) は警報スイッチの側面図,および正面図、(e) は付属スイッチと警報スイッチを連結した状態の正面図
【図4】本発明の付属スイッチを搭載する回路しゃ断器の構成断面図
【図5】回路しゃ断器に搭載する付属スイッチ,付属端子台とともに表した図4の回路しゃ断器の部分平面図
【図6】従来における付属スイッチ(補助スイッチ)を模式的に表した構造,動作の説明図であり、(a),(b) はそれぞれスイッチ切換え動作の前,後の状態を表す図
【図7】図6の付属スイッチによるアクチュエータストロークと可動接触子荷重との関係を表す動作特性図
【符号の説明】
1 しゃ断器ケース
3 カバー
3a 凹所
5 可動接触子
11 補助スイッチ(付属スイッチ)
12 補助スイッチ(付属スイッチ)
11a,12a ケース
11b,12b リード線通し穴
11c,12c 突き合わせ耳部
13 リード線
15 マイクロスイッチ
15a マイクロスイッチのアクチュエータ
18 アクチュエータレバーの主レバー
18a 主レバーの支軸
19 アクチュエータレバーの補助レバー
19a 補助レバーの支軸
Claims (3)
- しゃ断器本体に搭載し、その開閉動作を捉えて外部に電気信号を出力する回路しゃ断器の付属スイッチ装置であり、その付属スイッチがマイクロスイッチとアクチュエータレバーを組合せた構成になり、しゃ断器本体の可動接触子の動きを前記アクチュエータレバーに伝えてマイクロスイッチを切換え操作するようにしたものにおいて、
前記のアクチュエータレバーとして、レバー先端をしゃ断器本体の可動接触子に対峙させた主レバーと、主レバーとは支点位置を変えてレバー先端を主レバーとマイクロスイッチのアクチュエータとの間に介装した補助レバーとを組合せ、かつ主レバーと補助レバーとの間の作用点およびその噛み合わせ角度をマイクロスイッチの動作位置の前,後で変えるように設定し、
回路しゃ断器の投入操作時にマイクロスイッチから補助レバーを介して主レバーを押し戻す方向に加わる復帰ばね力のベクトル方向をマイクロスイッチの切換え動作の前と後で変えて、しゃ断器本体の主接点に作用する反力を低く抑えるようにしたことを特徴とする回路しゃ断器の付属スイッチ装置。 - しゃ断器本体に搭載し、その開閉動作を捉えて外部に電気信号を出力する回路しゃ断器の付属スイッチ装置であり、各基の付属スイッチを左右に並べてしゃ断器ケースに画成した付属スイッチ格納用の凹所に挿入して装着し、かつ各付属スイッチのリード線を一括してしゃ断器ケースの側方に引き出し、外部信号線と接続するようにしたものにおいて、付属スイッチのケース頂部に嵌め込み式のリード線通し溝を設け、内側の凹所に装着した付属スイッチのリード線を外側の凹所に装着した付属スイッチの前記通し溝を経由してしゃ断器ケースの側方に一括して引き出すようにしたことを特徴とする回路しゃ断器の付属スイッチ装置。
- 請求項2記載の付属スイッチ装置において、しゃ断器ケースに画成した凹所の配列ピッチに対応して、付属スイッチのケース頂部から側方に張出した突き合わせ耳部を設け、複数の付属スイッチをしゃ断器本体に装着する際に、隣接する付属スイッチの間でリード線をケース頂部の通し溝に通し、かつ前記の耳部同士を突き合わせた状態で各付属スイッチを一括してしゃ断器本体の凹所に装着するようにしたことを特徴とする回路しゃ断器の付属スイッチ装置。
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