JP6378647B2 - 切替開閉器 - Google Patents

Description

本発明は、２系統の回路の切り替えを行う切替開閉器に関する。

接続先を２系統の回路の何れか一方に切り替える切替開閉器は、一対の固定接点に対して可動接触子に設けた可動接点の接触先を変更して回路の切り替えを行う。そして、このような可動接触子を備えた切替開閉器は可動接点の接触／解離動作を速やかに行うためのトグル機構を具備している。
例えば特許文献１の切替開閉器では、可動接触子を回動させるクロスバーに、一対の圧縮コイルバネが接続されたリンクアームを接続してトグル機構を形成し、接点の切り離し／接触動作が瞬時に行われるよう構成されている。

再公表特許ＷＯ２０１１／１２５１２０号

しかしながら上記特許文献１の切替開閉器は、クロスバーには可動接触子とトグル機構が独立して組み付けられているため、クロスバーが長くなり広い設置スペースが必要であった。また、部品点数が多いため組み付け工数が多く時間を要する構成であった。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、部品点数を削減でき、省スペースで切替機構を構成できる切替開閉器を提供することを目的としている。

上記課題を解決する為に、本発明のうち請求項１の発明は、前後２箇所に対向するように固定接点が配置されているとともに、両固定接点の間に一対の可動接点が配置されている一方、 起立状態から前方及び後方へ傾倒操作可能な操作手段と、操作手段の傾倒操作に応じて一対の可動接点が取り付けられた１つの可動接触子を前後方向に傾倒させる切替機構とを備えており、 操作手段は、上部に露出した操作ハンドルと下部に配置された支持部材とを有し、操作ハンドルを前方或いは後方に傾倒操作すると、切替機構が作動して可動接触子が前方或いは後方へ選択傾倒し、可動接点が何れか一方の固定接点に接触して２系統の回路の切り替えが実施される切替開閉器であって、 切替開閉器のケースは、回路毎に分割形成されたケース部材を有して、当該ケース部材毎に、固定接点、可動接点、及び切替機構を一組とした電路機構が収容され、 当該電路機構が左右方向へ複数組並設されるとともに、操作ハンドルが左右方向へ幅広に形成されて複数の電路機構の操作を可能とし、 １つの操作ハンドルを傾倒操作することで、全ての電路機構における切替機構を作動可能としたことを特徴とする。
この構成によれば、１つの操作手段により、左右方向に複数並設されている全ての電路機構における回路の切り替えを実施することができる。

また、上記請求項１に記載の発明において、操作手段及び可動接触子は、何れも凹状に形成した回動支点を有して回動により傾倒動作すると共に、それぞれの回動軸が共通するフレームに突設され、フレームは、回動軸が形成された左右側板と、当該側板同士を連結する連結板とを有して略コ字状に形成される一方、切替開閉器のケースは、フレームを左右から挟持する左ケース部材と、右ケース部材とを有し、左ケース部材に、右側板の開放端近傍に当接して右ケース部材の所定部位に右側板を押圧させる左押圧片を設けると共に、右ケース部材に、左側板の開放端近傍に当接して左ケース部材の所定部位に左側板を押圧させる右押圧片を設け、左ケース部材と右ケース部材とを一体化することで、フレームの開放端側の幅が所定幅に矯正されて保持されるようするという第１の構成を採用することも考えられる。
この第１の構成によれば、操作手段及び可動接触子の回動軸はコ字状のフレームに突設されるため、別途軸体を組み付ける必要が無く、双方を容易に組み付け出来るし部材を削減できる。また、回動軸を備えたフレームは寸法精度が要求されるが、ケースに組み付けた段階で左右の側板がそれぞれケースに形成された押圧片により挟持されて位置決めされるので、変形した状態であっても矯正でき、操作手段や可動接触子を良好に支持できる。そのため、フレームの管理に特別注意する必要もない。

また、上記請求項１に記載の発明又は上記第１の構成を採用したものにおいて、操作手段は、ケース上部に突出する操作ハンドルと共に回動支点が下端に形成される一方、可動接触子は、操作手段と重なる部位に縦配置されて上端基部に回動支点を有すると共に下部先端部に可動接点を具備し、ケースには回動支点を支持する回動軸が設けられ、操作手段の回動支点は、可動接触子の回動支点より下方に配置されて、可動接触子と操作手段の両者は、縦方向に伸張配置されたコイルバネにより連結されて、当該コイルバネの収縮力により操作手段及び可動接触子はそれぞれの回動軸に押圧されてトグル機構を形成して成るようにしたという第２の構成を採用することも考えられる。
この第２の構成によれば、操作手段と可動接触子とが重なる様に縦配置され、両者の間にコイルバネが配置されてトグル機構が形成されるので、少ない部材で切替機構を形成できるし操作手段とトグル機構を一体に形成できるため、省スペースで収容できる。

本発明によれば、固定接点、可動接点、及び切替機構を一組とした電路機構が左右方向へ複数組並設されているとともに、操作手段が左右方向へ幅広に形成されており、１つの操作手段を傾倒操作することで、全ての電路機構における切替機構を作動可能とした。したがって、１つの操作手段により、左右方向に複数並設されている全ての電路機構における回路の切り替えを実施することができる。

本発明に係る切替開閉器の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。 図１の切替開閉器の内部構造を示し、オフ状態の側面説明図である。 図２の状態における要部斜視説明図であり、（ａ）は斜め前方から見た図、（ｂ）は斜め後方から見た図である。 可動接点を一方の固定接点に接続した状態の図２に対応する側面説明図である。 フレームをケースに組み付ける様子を示す要部斜視説明図である。 図５に示すケースの説明図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る切替開閉器の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図であり、３線から成る２系統の回路（図示せず）を切り替える切替開閉器を示している。
図１において、１〜３は電線を接続する端子であり、１（１ａ〜１ｃ）は後述する可動接点に接続される切替元端子、２（２ａ〜２ｃ）は切替先の２系統のうちの一方の回路が接続される第１系統端子、３（３ａ〜３ｃ）は２系統のうちの他方の回路が接続される第２系統端子、５は端子ネジである。また、４ａは切替操作する操作ハンドルである。この操作ハンドル４ａの切替操作により、切替元端子１に接続された回路の接続先が、第１系統端子２に接続された回路か、第２系統端子３に接続された回路に切り替えられる。

切替元端子１及び第１系統端子２は、切替開閉器ケース１０の図示左側に配置され、第２系統端子３は図示右側に配置され、操作ハンドル４ａはケース１０の上部に配置されている。尚、以下図示左側を前方、右側を後方として説明する。

ケース１０は、左右に４分割して形成され、左側３部材（第１ケース部材１０ａ，第２ケース部材１０ｂ，第３ケース部材１０ｃ）がそれぞれ１つの回路を切り替える切替機構を収容し、この３部材により３線から成る回路に対する切替機構を収容している。また、右端のケース１０ｄはケース１０の側面を閉塞する閉塞板を構成している。

図２は図１の内部構造を示す側面説明図であり、回路の接続を遮断したオフ操作時の第１ケース部材１０ａを示している。また、図３は図２の状態の第１ケース部材１０ａの主要部を斜視図で示した図であり、（ａ）は斜め前方から見た斜視図、（ｂ）は斜め後方から見た斜視図である。図２，図３において、６は固定接点、７は可動接点、８は可動接触子であり、固定接点６は前後から対向するように一対配置され、前側の固定接点６は第１系統端子２に接続され、後側の固定接点６は第２系統端子３に接続されている。

可動接触子８は、１枚の帯状板体（ブレード）８ａとブレード８ａを回動させる基底部材８ｂとで構成されている。ブレード８ａは両固定接点６，６の間の中間位置において垂下するように配置され、垂下された先端両面に可動接点７が固着されている。但し、可動接点７は、図３に示すように横方向に位置をずらして両面に設けられ、固定接点６もそれに合わせて前側の固定接点６と後側の固定接点６は横方に位置をずらして対向させている。

そして、ブレード８ａの上部は折り曲げられて基底部材８ｂに固定されている。基底部材８ｂの上端には、ブレード８ａを前方及び後方に傾倒する際の回動支点１２が前後２カ所形成され、前方の回動支点１２ａと後方の回動支点１２ｂとが凹設されている。
但し、可動接触子８の回動支点１２は、後述するフレーム１５の形状に合わせて左右に分離形成されている。また、ブレード８ａの折り曲げられた基端部は、図示しない可撓導線により切替元端子１に接続されている。

上部に露出した操作ハンドル４ａは、下部に配置された支持部材４ｂとで操作手段４を構成し、支持部材４ｂは図３に示すように可動接触子８を左右から跨ぐように形成されて下方に延設されている。そして、下端には前方及び後方に傾倒する際の回動支点１４が前後２カ所形成され、前方の回動支点１４ａと後方の回動支点１４ｂとが凹設されている。但し、操作手段４の回動支点１４も可動接触子８の場合と同様に、フレーム１５の形状に合わせて左右に分離形成されている。

そしてケース１０内には、操作手段４と可動接触子８とを支持するフレーム１５が配置されている。フレーム１５は、左右側板１５ａ，１５ｂと連結板１５ｃを有してコ字状に折り曲げ形成されている。
左右側板１５ａ，１５ｂの外側面には、操作手段４の回動支点１４を支持する一対の第１回動軸１６がそれぞれ突設され、左右側板１５ａ，１５ｂの対向する内側には可動接触子８の回動支点１２を支持する一対の第２回動軸１７がそれぞれ突設されている。

このフレーム１５は１組の操作手段４と可動接触子８とを支持して切替機構を収容するもので、図３に示すように第１ケース部材１０ａには１個のフレーム１５が組み付けられている。こうして、３本の電路を開閉する図１の形態では、第１〜第３ケース部材１０ａ〜１０ｃを連結することで３個のフレーム１５がケース１０内に組み付けられ、３つの切替機構を収納している。
但し、操作手段４の操作ハンドル４ａは、３個の操作ハンドル４ａが一体化され、幅広の１個のハンドルとして形成されている。

そして、可動接触子８と操作手段４とは互いに伸張されたコイルバネ２０により引っ張り状態で連結されてトグル機構が形成されている。このコイルバネ２０により、可動接触子８は第２回動軸１７に密着する上方へ付勢され、操作手段４は第１回動軸１６に密着する下方へ付勢された状態が維持される。

可動接点７がいずれの固定接点６にも接触しないオフ状態では、可動接点７を有するブレード８ａの垂下部と操作ハンドル４ａとは一直線状に配置され、図２に示すように操作ハンドル４ａの中心軸Ｍ上に配置されている。尚、図３では操作ハンドル４ａ及びコイルバネ２０は省略してある。

図４は、操作ハンドル４ａを後方へ傾倒して、即ち操作手段４を後方へ回動して後方の第２系統端子３に切替元端子１を接続した状態を示している。操作手段４を後方へ所定の角度回動すると、トグル機構の作用で可動接触子８が瞬時に後方に回動し、可動接点７が後方の固定接点６に接触する。この際、コイルバネ２０の作用で接触後は密着する。尚、第１系統端子２に切替元端子１を接続する操作は、操作ハンドル４ａの前方への傾倒で実施される。

図５はフレーム１５をケース１０に収容する様子を示す要部斜視説明図であり、前側から見た斜視図である。この図５を参照して、以下フレーム１５及びその取り付けを説明する。
尚、図５に示す左側のケース１０の一部（左ケース部材Ｐ１）は、上記図１に示す第１〜第３ケース部材１０ａ〜１０ｃの共通する部分を示し、右側のケース１０の一部（右ケース部材Ｐ２）は、上記図１に示す第２〜第４ケース部材１０ｂ〜１０ｄの共通する部分を示している。即ち、第２ケース部材１０ｂ、第３ケース部材１０ｃには右側面に左ケース部材Ｐ１が形成され、左側面には右ケース部材Ｐ２が形成されている。また、図６はフレーム１５を配置した第１ケース部材１０ａの内側面図を示し、Ｓで示す領域が左ケース部材Ｐ１の部位である。

図５に示すように、第１回動軸１６はフレーム１５の左右側板１５ａ、１５ｂの外側の下部中央に形成され、第２回動軸１７は左右側板１５ａ，１５ｂの内側の上部中央に形成されている。第１回動軸１６及び第２回動軸１７は何れも円柱状に形成され、図２に示すように操作ハンドル４ａの中心軸Ｍを中心として前後に配置されている。
また、左右側板１５ａ，１５ｂの前側となる開放端部近傍には、位置決めのための矩形孔１８が穿設され、その周囲にケース部材に押圧される押圧面が形成されている。

一方ケース１０は、フレーム１５の一方の側面を保持するための第１突起２１、第２突起２２が形成されている。第１突起２１は、フレーム１５の前方を保持し、第２突起２２はフレーム１５の後方を保持する。
更に、左ケース部材Ｐ１には、フレーム１５の右側板１５ｂの前側となる開放端部近傍の内側に当接して押圧する押圧片２３（左押圧片２３ａ）が形成され、右ケース部材Ｐ２には、フレーム１５の左側板１５ａの開放端部近傍の内側に当接して押圧する押圧片２３（右押圧片２３ｂ）が形成されている。
この押圧片２３と対向して設けられている第１突起２１とで、フレーム１５の左右側板１５ａ，１５ｂはそれぞれ挟持されて位置決めされる。この結果、フレーム１５は左右側板１５ａ，１５ｂの前後が保持されると共に、左右側板１５ａ，１５ｂの開放された前面側が所定幅に矯正される。

尚、フレーム１５の左右側板１５ａ，１５ｂの前方端部は非対称に形成されており、それぞれ左ケース部材Ｐ１及び右ケース部材Ｐ２から直線状に延びた押圧片２３が良好に当接できるよう形成されている。具体的に、左側側板１５ａが右側側板１５ｂより僅かに前方に長く形成されている。一方、右側側板１５ｂは左側板１５ａより下方に広く形成されている。

このように、操作手段４及び可動接触子８の回動軸１６，１７はコ字状のフレーム１５に突設されるため、別途軸体を組み付ける必要が無く、双方を容易に組み付け出来るし部材を削減できる。また、回動軸１６，１７を備えたフレーム１５は寸法精度が要求されるが、ケース１０に組み付けた段階で左右側板１５ａ，１５ｂがそれぞれケース１０に形成された押圧片２３により挟持されて位置決めされるので、変形した状態であっても矯正でき、操作手段４や可動接触子８を良好に支持できる。そのため、フレーム１５の管理に特別注意する必要もない。
また、操作手段４と可動接触子８とが重なる様に縦配置され、両者の間にコイルバネ２０が配置されてトグル機構が形成されるので、少ない部材で切替機構を形成できるし操作手段４とトグル機構を一体に形成できるため、省スペースで収容できる。

尚、上記実施形態では、フレーム１５の左右側板１５ａ，１５ｂを非対称に形成することで、押圧片２３を直線形成しているが、押圧片２３を折り曲げて形成すれば、左右側板１５ａ，１５ｂを対象に形成することも可能である。
また、三相電路に適用可能とした３線を同時に切り替える構成を説明したが、２線を同時に切り替える場合は、使用するフレーム１５等は２個となり、各端子（切替元端子１、第１系統端子２、第２系統端子３）は何れも２端子となる。

４・・操作手段、４ａ・・操作ハンドル、４ｂ・・支持部材、６・・固定接点、７・・可動接点、８・・可動接触子、８ａ・・ブレード、８ｂ・・基底部材、１０・・ケース、１２・・回動支点、１４・回動支点、１５・・フレーム、１５ａ・・左側板、１５ｂ・・右側板、１５ｃ・・連結板、１６・・第１回動軸、１７・・第２回動軸、２０・・コイルバネ、２３・・押圧片、２３ａ・・左押圧片、２３ｂ・・右押圧片、Ｐ１・・左ケース部材、Ｐ２・・右ケース部材。

Claims (1)

1. 前後２箇所に対向するように固定接点が配置されているとともに、両前記固定接点の間に一対の可動接点が配置されている一方、
   起立状態から前方及び後方へ傾倒操作可能な操作手段と、前記操作手段の傾倒操作に応じて前記一対の可動接点が取り付けられた１つの可動接触子を前後方向に傾倒させる切替機構とを備えており、
   前記操作手段は、上部に露出した操作ハンドルと下部に配置された支持部材とを有し、前記操作ハンドルを前方或いは後方に傾倒操作すると、前記切替機構が作動して前記可動接触子が前方或いは後方へ選択傾倒し、前記可動接点が何れか一方の前記固定接点に接触して２系統の回路の切り替えが実施される切替開閉器であって、
   切替開閉器のケースは、回路毎に分割形成されたケース部材を有して、当該ケース部材毎に、前記固定接点、前記可動接点、及び前記切替機構を一組とした電路機構が収容され、
   当該電路機構が左右方向へ複数組並設されるとともに、前記操作ハンドルが左右方向へ幅広に形成されて複数の前記電路機構の操作を可能とし、
   １つの前記操作ハンドルを傾倒操作することで、全ての前記電路機構における前記切替機構を作動可能としたことを特徴とする切替開閉器。

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