JP4288872B2 - 回路しゃ断器の外部操作ハンドル装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、比較的小容量の配線用しゃ断器，漏電しゃ断器などを対象とした回路しゃ断器に適用する外部操作ハンドル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
配電盤，制御盤などに装備した回路しゃ断器の付属装置として、盤外から回路しゃ断器を開閉操作する外部操作ハンドル装置が周知である。
ここで、配線用しゃ断器（オートブレーカ）を例に、その回路しゃ断器の構成概要を図５で説明する。図において、回路しゃ断器１は、そのしゃ断器ケース１ａに固定接触子１ｂ，可動接触子１ｃ，反転動作式のトグルリンク機構からなる開閉機構部１ｄ，該開閉機構部１ｄに連繋してケース１ａの頂部に配した揺動操作式のハンドル１ｅ，電磁式の過電流引外し装置１ｆ，および該引外し装置１ｆと開閉機構部１ｄとを連繋するラッチ機構１ｇなどを組付けた構成になる。
【０００３】
かかる回路しゃ断器の開閉動作は周知の通りであり、ハンドル１ｅを図示のＯＮ位置から右側に倒してＯＦＦ位置に切換えると、開閉機構部１ｄの開閉ばねの付勢を受けて可動接触子１ｃが開極動作する。また、通電中に過電流が流れて引外し装置１ｆが作動すると、ラッチ機構１ｇが開閉機構部１ｄのラッチ受けを釈放し、これにより回路しゃ断器１がトリップし、可動接触子１ｃが開極動作して電流を自動遮断する。なお、このトリップ動作により、開閉機構部１ｄの動きに従動してハンドル１ｅがＯＮ位置からＯＦＦ位置との中間のトリップ（ＴＲＩＰ）表示位置に停止して回路しゃ断器がトリップ動作したことを表示する。
【０００４】
次に、前記回路しゃ断器１に適用する外部操作ハンドル装置の従来構造を図４(a),(b) に示す。図において、２は回路しゃ断器１に取付けた外部操作ハンドル装置であり、該ハンドル装置は外枠を構成する本体ベース３にロータリーハンドル４およびスライドベース５を組付けた構成になり、ここでハンドル４は本体ベース３に軸支し、その内側にはターンベース（クランクアーム）４ａおよびピン（クランクピン）４ｂを備えている。また、スライドベース５は、本体ベース３に対して、回路しゃ断器１のハンドル１ｅの切換方向と平行な向きにスライド可能に案内支持されており、その板面中央にスライド方向と直交する向きに開口した長溝５ａに、前記ターンベース４ａのピン４ｂを嵌合してロータリーハンドル４と連繋している。また、スライドベース５の裏側には一対のハンドルアーム（爪）５ｂが突き出しており、当該ハンドル装置２を回路しゃ断器１に取付けた状態で、前記ハンドルアーム５ｂがしゃ断器本体のハンドル１ｅを前後から挟むようにしている。
【０００５】
かかる構成で、ロータリーハンドル４を手動で図示のＯＮ位置からＯＦＦ位置に回すと、ターンベース４ａのピン４ｂを介してスライドベース５が右方向にスライド移動し、これによりハンドルアーム５ｂを介して回路しゃ断器１のハンドル１ｅがＯＦＦ位置に切り換わる。
また、上記した外部操作ハンドル装置２に対して、ロータリーハンドル４をＯＮ／ＯＦＦ位置に切換え操作する際にノッチ感を与えるための手段として、図６で示すようにスライドベース５の側縁にＶ字状のノッチ溝５ｃを形成するとともに、このノッチ溝５ｃに係合する板ばね６を本体ベース３に設けてスライドベース５をＯＮ位置に保持するようにした構成が製品として実施されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した従来構造の外部操作ハンドル装置では、操作および機能面で次に記すような問題点がある。
(1) 図５に示した回路しゃ断器１では、通常はそのハンドル１ｅに十分な力を加えて勢いよくＯＮあるいはＯＦＦ位置に向けて切換え操作するようにしているが、例えばＯＦＦからＯＮ位置に切換える過程で、ハンドル１ｅをＯＦＦとＯＮ位置の中間まで押したところで力を抜いたりハンドルから手を離すと、そのときの状態によっては開閉機構部１ｄの反転式トグルリンク機構がデッドポイント付近で停止してしまう中途半端な動作状態となる。このことは、回路しゃ断器１に外部操作ハンドル装置２を付属して使用した場合でも同様であり、ハンドル装置のロータリーハンドル４を切換え操作する際にＯＦＦ位置とＯＮ位置の中間まで回したところで、切換え操作が終了したと誤認して手を離すと、回路しゃ断器１には前記と同じ中途半端な動作状態が発生する。しかも、この中途半端な動作状態では、可動接触子１ｃと固定接触子１ｂとが十分に圧接せずに所定の接点接触圧が確保できないため、このまま通電を続けると、接点部に異常な発熱が生じて接点同士が溶着するなどのトラブルを引き起こすおそれがある。
【０００７】
かかる点、前記した従来の外部操作ハンドル装置には、このような問題に対処する対策がとられてなく、このためにユーザーの切換え操作ミスからしばしば接点が溶着するなどの故障が発生している。
(2) また、図５で述べたように回路しゃ断器１では、トリップ動作（自動しゃ断）時には開閉機構部１ｄのリンクの動きに従動してハンドル１ｅをトリップ表示位置に移動するようにしているが、開閉機構部１ｄの構造からこの移動力は大きくは取れない制約がある。そのために、図６のようにスライドベース５にノッチ機構を設けてＯＮ位置に係止保持するようにした構成では、回路しゃ断器がトリップ動作してもそのハンドル１ｅが外部操作ハンドル装置２のスライドベース５に拘束されてＯＮ位置に停止したままとなるため、外部にトリップ状態を表示することができない。そこで、従来では回路しゃ断器に付属装置として警報スイッチ（回路しゃ断器のトリップ動作を電気信号として外部に出力する）を付属させるなどして対処しているが、配電盤，制御盤などに多数台の回路しゃ断器を並べて設置した場合には、どの回路しゃ断器の系統に故障が生じたかを目視判別することが困難である。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、ハンドル操作で回路しゃ断器をＯＮ／ＯＦＦに切換える際に、回路しゃ断器がＯＮ位置とＯＦＦ位置の中間に中途半端な動作状態で停止するといった不具合を防ぎ、併せて回路しゃ断器がトリップ動作した際にはハンドルをトリップ表示位置に移動してトリップ動作状態を目視判別できるように改良した回路しゃ断器の外部操作ハンドル装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、配電盤，制御盤などに装備した回路しゃ断器を盤外から開閉操作する外部操作ハンドル装置が、本体ベースと、該本体ベースに取付けたターンベース付きロータリーハンドルと、前記ターンベースのピンに連繋して本体ベースにスライド可能に案内支持したハンドルアーム付きスライドベースとの組立体からなり、前記スライドベースのハンドルアームをしゃ断器本体の揺動操作式ハンドルに係合し、ロータリーハンドルを手動で回してしゃ断器本体のハンドルを開閉操作するようにしたものにおいて、
前記スライドベースの端部に、その左右両側縁を傾斜カム面とするカム部をを形成するとともに、該カム部を両側から挟んで、その傾斜カム面にローラ，レバー，付勢ばねを介してスライドベースの移動方向と直交する方向に力を加える一対のノッチ機構を設け、該ノッチ機構の加圧力によりスライドベースをＯＮもしくはＯＦＦ方向に付勢して回路しゃ断器をＯＮもしくはＯＦＦ位置に保持するようにし（請求項１）、具体的には前記ノッチ機構を次記のような態様で構成するものとする。
【００１０】
(1) スライドベースのカム部に形成した傾斜カム面を、ＯＮ側，ＯＦＦ側に対応して逆向きに傾斜した二つのカム領域が連なって並ぶ凸状のカム面となし、かつ該カム面のＯＮ側領域とＯＦＦ側領域の境目になる頂点位置を、回路しゃ断器のＯＮ／ＯＦＦ反転位置に対応させて設定する（請求項２）。
この構成によれば、カム部に形成した凸状の傾斜カム面に対してノッチ機構のローラがＯＦＦ側領域のカム面に当接している状態では、その傾斜カム面を加圧する力の分力がスライドベースをＯＦＦ位置に向けて押し戻すように働く。逆に、ローラがＯＮ領域のカム面に当接している状態では、ノッチ機構からの加圧力がスライドベースをＯＮ位置に押し戻すように働く。したがって、外部操作ハンドル装置のハンドルをＯＮ／ＯＦＦに切り換える操作過程の途中で、加えていた力を抜いたりハンドルから手を離したりすると、そのときのローラとカム面との当接位置とノッチ機構からの加圧力より、スライドベースがＯＮもしくはＯＦＦのいずれかの位置に押し戻されて中途半端な中間地点に停止することがなくなる。これにより、先記のような操作ミスから回路しゃ断器の接点が溶着するなどのトラブルを未然に回避できるし、またノッチ機構から加わる加圧力でＯＮ／ＯＦＦ切換え操作のノッチ感が得られるので、ハンドル操作ミスを確実に防げる。
【００１１】
(2) カム部に形成したＯＮおよびＯＦＦ側領域のカム面のうち、ＯＮ側領域のカム面を緩やかな傾斜角度に設定する（請求項３）。
これにより、ノッチ機構のローラがＯＮ側領域のカム面に当接している状態では、該カム面の緩やかな傾斜角度によりスライドベースをＯＮ位置に押し戻す方向に働く力、つまりスライドベースをＯＦＦ方向に移動する際の抵抗力が小さくなる。したがって、回路しゃ断器がトリップ動作（自動しゃ断）した場合には、そのハンドルをトリップ表示位置に移動するように開閉機構部からしゃ断器本体のハンドルを介して外部操作ハンドル装置に加わる力により、外部操作ハンドル装置ではノッチ機構の押圧力に抗してスライドベースがＯＦＦ方向へ移動し、これに従動してスライドベースと連繋したロータリーハンドルがＯＮ位置からトリップ表示位置に回転する。これにより、外部操作ハンドル装置のロータリーハンドルの位置から回路しゃ断器がトリップ動作したことを判別できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図３に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図４に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
まず、図１(a) 〜(c) は本発明の実施例による外部操作ハンドル装置の構造図であり、該ハンドル装置は基本的な機構は図４と同じ構造であるが、そのスライドベース５には次記のようなカム部５ｄおよびノッチ機構７が新たに追加装備されている。
【００１３】
すなわち、スライドベース５の一端側には符号５ｄで示すカム部が形成されており、このカム部５ｄを左右から挟むようにしてスライドベース５の左右両サイドには一対のノッチ機構７が対向配置されている。
ここで、カム部５ｄにはその左右両側縁に、ＯＦＦおよびＯＮに対応する二つの領域のカム面５ｄ-1および５ｄ-2（カム面５ｄ-1と５ｄ-2はその傾きが互いに逆向き）が連なって並ぶように凸状に傾斜したカム面が形成されており、かつ(c) で表すようにＯＦＦ側領域のカム面５ｄ-1はその傾斜角度（スライドベース５の移動方向に対する傾き角）θ1 が比較的急な角度に設定されているのに対し、ＯＮ側領域のカム面５ｄ-2は緩やかな傾斜角度θ2 に設定されている。
【００１４】
一方、ノッチ機構７は、前記カム部５ｄの傾斜カム面に当接するローラ（摺動抵抗の小さなボールベアリングを採用する）７ａと、該ローラ７ａを一端に支持して中間箇所を本体ベース３に軸支したレバー７ｂと、該レバー７ｂの後端と本体ベース３との間に介挿した付勢ばね（圧縮ばね）７ｃとからなり、圧縮ばね７ｃのばね力がレバー７ｂ，ローラ７ａを介してカム部５ｄのカム面に対し、スライドベース５の移動方向と直交する方向に加圧力Ｆとして作用するようにしている。そして、前記した凸状カム面の頂点（カム領域５ｄ-1と５ｄ-2の間の境界）は、回路しゃ断器１のＯＮ／ＯＦＦ反転位置（図５における開閉機構部１ｄのデッドポイント）と対応するようにその近傍位置に設定されている。
【００１５】
かかる構成により、カム部５ｄに形成した凸状の傾斜カム面に対してノッチ機構７のローラ７ａが凸状カム面の頂点を境にして左側のＯＦＦ側領域のカム面５ｄ-1に当接して押圧している状態では、加圧力Ｆのカム傾斜角度θ1 に対する水平方向（スライドベースの移動方向）の分力がスライドベース５をＯＦＦ位置に向けて押し戻すように働く。逆に、ローラ７ａがＯＮ領域のカム面５ｄ-2を押圧している状態では、スライドベース５をＯＮ位置に向けて押し戻すように作用する。
【００１６】
これにより、外部操作ハンドル装置２のロータリーハンドル４をＯＮ／ＯＦＦに切り換える操作過程の途中で、加えていた力を抜いたりハンドルから手を離したりすると、スライドベース５はノッチ機構７からの加圧力Ｆにより、そのときのローラ７ａの当接位置によってＯＮもしくはＯＦＦのいずれかの位置に向けて押し戻されて中途半端な中間地点に停止することがなくなる。その結果、従来の外部操作ハンドル装置のように、中途半端な位置に停止して回路しゃ断器の接点が溶着するなどのトラブルを確実に防げるし、また操作者はＯＮ／ＯＦＦ切換え操作時に加圧力によるノッチ感が得られるので、ハンドルをミスなくＯＮ，ＯＦＦ終端位置まで確実に操作できる。
【００１７】
また、前記のように、カム部５ｄにおけるＯＮ側領域のカム面５ｄ-2を緩やかな傾斜角度θ2 に設定しておくことにより、次のような動作が得られる。すなわち、ノッチ機構７のローラ７ａがカム部５ｄのＯＮ側領域のカム面５ｄ-2に当接している状態では、該カム面の緩やかな傾斜角度θ2 によりスライドベース５をＯＮ位置に押し戻す方向に働く力、つまりスライドベース５をＯＦＦ方向へ移動する場合に加わる抵抗力が小さくなる。したがって、回路しゃ断器１がトリップ動作（自動しゃ断）した場合には、そのハンドル１ｅをトリップ表示位置に移動するように回路しゃ断器１の開閉機構部１ｄ（図５参照）からハンドル１ｅを介して外部操作ハンドル装置２のスライドベース５に加わる力により、ノッチ機構７の加圧力に抗してスライドベース５がＯＦＦ方向へ容易にスライドし、これに従動してスライドベース５に連繋したロータリーハンドル４がＯＮ位置からトリップ表示位置（ＯＮ位置とＯＦＦ位置との中間位置）に回転して回路しゃ断器１がトリップ動作したことを表示する。これにより、配電盤，制御盤などに多数台の回路しゃ断器１を並べて設置した場合でも、どの回路しゃ断器の系統に故障が生じたかを外部操作ハンドル装置１のハンドル停止位置を見ることで容易に判別することができる。
【００１８】
ここで、前記した外部操作ハンドル装置でのカム部設定条件を基に、スライドベース５のＯＮ／ＯＦＦ方向の位置と、ノッチ機構７の加圧力Ｆによってスライドベース５を押し戻す方向に作用する荷重との関係を表すと図２の如くなる。なお、図中で（＋),（−）はそれぞれスライドベース５をＯＦＦ，ＯＮ方向に押し戻す力（荷重）の方向を表している。また、図中の領域Ａは回路しゃ断器１のハンドル１ｅをＯＮ／ＯＦＦに切換え操作する過程で、そのハンドル１ｅが停止し易い位置の範囲（開閉機構部１ｄが反転動作する際のデッドポイントに対応する）を表し、Ｂはスライドベース５のカム部５ｄに形成した凸状傾斜カム面の頂点（ＯＮ側，ＯＦＦ側領域のカム面５ｄ-1，５ｄ-2の境界）に対応したスライドベースの（＋),（−）荷重の反転位置を表している。
【００１９】
図２から判るように、Ｂ点を境にＯＦＦ側領域ではスライドベース５をＯＦＦ位置に向けて押し戻す荷重（＋）が作用し、ＯＮ側領域ではスライドベース５をＯＮ位置に向けて押し戻す荷重（−）が作用する。これにより、スライドベース５がＡ領域の位置で停止するようなことがない。
また、図３(a) 〜(c) は、回路しゃ断器のＯＮ，ＴＲＩＰ，ＯＦＦ状態に対応した外部操作ハンドル装置２のスライドベース５の停止位置を表している。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば次記の効果を奏する。
(1) 請求項１，２の構成により、外部操作ハンドル装置のハンドルをＯＮ／ＯＦＦに切り換える操作過程の途中で、加えていた力を抜いたりハンドルから手を離したりすると、そのときのローラとカム面との当接位置とノッチ機構からの加圧力より、スライドベースがＯＮもしくはＯＦＦのいずれかの位置に押し戻されて中途半端な中間地点に停止することがなくなる。これにより、先記のような操作ミスから回路しゃ断器の接点が溶着するなどのトラブルを未然に回避できるし、またノッチ機構から加わる加圧力でＯＮ／ＯＦＦ切換え操作のノッチ感が得られるので、ハンドル操作ミスを確実に防げる。
【００２１】
(2) また、請求項３のように、カム部に形成したＯＮおよびＯＦＦ側領域のカム面のうち、ＯＮ側領域のカム面を緩やかな傾斜角度に設定したことにより、回路しゃ断器がトリップ動作（自動しゃ断）した場合には、そのハンドルをトリップ表示位置に移動するように開閉機構部からしゃ断器本体のハンドルを介して外部操作ハンドル装置に加わる力により、外部操作ハンドル装置ではノッチ機構の押圧力に抗してスライドベースがＯＦＦ方向へ移動し、これに従動してスライドベースと連繋したロータリーハンドルがＯＮ位置からトリップ表示位置に回転する。これにより、外部操作ハンドル装置のロータリーハンドルの位置から回路しゃ断器がトリップ動作したことを判別できるなど、機能および操作性に優れた効果を発揮する回路しゃ断器の外部操作ハンドル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による外部操作ハンドル装置の構成図で、(a) は縦断側面図、(b) は(a) 図におけるハンドル装置の底面図、(c) は(b) におけるカム部の部分拡大図
【図２】図１の構成によるスライドベースの位置と荷重との関係を表す特性図
【図３】図１の構成による回路しゃ断器の動作状態に対応した外部操作ハンドル装置のスライドベース５の停止位置を表し、(a),(b),(c) はそれぞれＯＮ，ＴＲＩＰ，ＯＦＦに対応した図
【図４】従来における外部操作ハンドル装置の構成図で、(a),(b) はそれぞれ平面図および断面側視図
【図５】回路しゃ断器の構成断面図
【図６】従来のノッチ機構付き外部操作ハンドル装置の内部機構を表す底面図
【符号の説明】
１ 回路しゃ断器
１ｄ 開閉機構部
１ｅ ハンドル
２ 外部操作ハンドル装置
３ 本体ベース
４ ロータリーハンドル
４ａ ターンベース
４ｂ ピン
５ スライドベース
５ｂ ハンドルアーム
５ｄ カム部
５ｄ-1 ＯＦＦ側領域の傾斜カム面
５ｄ-2 ＯＮ側領域の傾斜カム面
７ ノッチ機構
７ａ ローラ
７ｂ レバー
７ｃ 圧縮ばね
θ1 ＯＦＦ側カム面の傾斜角
θ2 ＯＮ側カム面の傾斜角

Claims (3)

1. 配電盤，制御盤などに装備した回路しゃ断器を盤外から開閉操作する外部操作ハンドル装置であり、本体ベースと、該本体ベースに取付けたロータリーハンドルと、前記本体ベースにスライド可能に案内支持したハンドルアーム付きスライドベースとの組立体からなり、前記スライドベースのハンドルアームをしゃ断器本体の揺動操作式ハンドルに係合し、ロータリーハンドルを手動で回してしゃ断器本体のハンドルをＯＮ，ＯＦＦ位置に移動操作するようにしたものにおいて、
   前記スライドベースの端部に、その左右両側縁を傾斜カム面とするカム部を形成するとともに、該カム部を両側から挟んで、その傾斜カム面にローラ，レバー，付勢ばねを介してスライドベースの移動方向と直交する方向に力を加える一対のノッチ機構を設け、該ノッチ機構の加圧力によりスライドベースをＯＮもしくはＯＦＦ方向に付勢して回路しゃ断器をＯＮもしくはＯＦＦ位置に保持するようにしたことを特徴とする回路しゃ断器の外部操作ハンドル装置。
2. 請求項１記載の外部操作ハンドル装置において、カム部に形成した傾斜カム面を、ＯＮ側，ＯＦＦ側に対応して逆向きに傾斜した二つのカム領域が連なって並ぶ凸状のカム面となし、かつ該カム面のＯＮ側領域とＯＦＦ側領域の境目になる頂点位置を、回路しゃ断器のＯＮ／ＯＦＦ反転位置に対応させて設定したことを特徴とする回路しゃ断器の外部操作ハンドル装置。
3. 請求項２記載の外部操作ハンドル装置において、カム部に形成したＯＮおよびＯＦＦ側領域のカム面のうち、ＯＮ側領域のカム面を緩やかな傾斜角度に設定したことを特徴とする回路しゃ断器の外部操作ハンドル装置。

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