JP2001176373A - 電源遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼球がマグネットから離れたことをスイッチ
により検出することで、速やかに遮断器による給電遮断
を行わせる。 【解決手段】 吸着力調整部材１１を介し下面側に鋼球
２１を吸着するマグネット６と、マグネット６に吸着さ
れる鋼球２１に下端が支持された昇降自在の昇降ロッド
９と、鋼球２１の落下とともに下降する昇降ロッド９に
より操作されて電源回路中の遮断器に引き外し電流を供
給するスイッチ１６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、居住用住宅や各種
施設構造物に設置されて、地震などによる大きな振動や
衝撃を受けたとき、電源回路からの給電を自動遮断する
ための電源遮断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】大規模地震の発生時には、倒壊または傾
斜した家屋や施設構造物などの全ての電源を遮断するこ
とによって、室内配線や電気製品の破損やショートにも
とづく火災の発生を防止する必要がある。このため、従
来から、内部が空洞になった円柱上に鋼球を載置した
り、マグネットに鋼材を吸着させたりしておき、所定震
度以上の地震発生時にその鋼球を受け皿の上に落下さ
せ、この受け皿に設置したマイクロスイッチをその鋼球
の重みで動作させ、このマイクロスイッチの動作にもと
づき電源回路を遮断する電源遮断装置が提案されてい
る。

【０００３】また、地震発生時に振り子を揺動させて、
この揺動領域内に設置したマイクロスイッチを振り子に
よって作動させ、このマイクロスイッチの作動にもとづ
き電源回路を遮断する電源遮断装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のいずれの電源遮断装置にあっても、円柱上やマグ
ネットから落下した鋼球や振り子の重みを直接利用する
ことによって、マイクロスイッチを作動させるというも
のであるため、鋼球が受け皿上へ落下してマイクロスイ
ッチ位置へ転動し、マイクロスイッチが作動されるまで
に、あるいは振り子の動作によってマイクロスイッチが
確実に作動されるまでに時間が掛かり過ぎるほか、受け
皿上や振り子の支持部に付着した塵埃などにより鋼球や
振り子の動きが円滑でなくなり、従って、マイクロスイ
ッチの作動が遅れたり、作動が不可能となったりして遮
断器による給電遮断が速やかにあるいは確実に行われな
いという課題があった。

【０００５】本発明は前記課題を解決するものであり、
所定振動以上の地震発生時に、鋼球自体や振り子自体の
重みを直接利用するのではなく、鋼球がマグネットから
離れたことをマイクロスイッチにより検出することで、
速やかにかつ確実に遮断器による給電遮断を行わせるこ
とができる高感度タイプの電源遮断装置を得ることを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的に鑑み
てなされたものであり、その要旨とするところは、吸着
力調整部材を介して下面側に鋼球を吸着するマグネット
と、該マグネットに吸着される鋼球に下端が支持された
昇降自在の昇降ロッドと、前記鋼球の落下とともに下降
する前記昇降ロッドにより操作されて、電源回路に入れ
られた遮断器に引き外し電流を供給するスイッチとを備
えたことを特徴とする電源遮断装置にある。

【０００７】この態様によれば、地震発生時に鋼球がマ
グネットから離れた瞬間に、昇降ロッドを介してスイッ
チが作動されるため、スイッチの動作遅れや動作の不安
定状態が生じることがなく、従って、設定震度以上の地
震時に速やかに遮断器による給電遮断を行わせることが
できる。

【０００８】また、本発明の他の要旨は、前記マグネッ
トの下方には、落下した鋼球を受ける鋼球受けと、この
鋼球受けを持ち上げ操作することにより、この鋼球受け
上の鋼球を前記マグネットの下面側に磁気吸着させる鋼
球受け操作部材とが設けられていることを特徴とする電
源遮断装置にある。

【０００９】この態様によれば、地震によってマグネッ
トから落下した鋼球を鋼球受け内に保持できるととも
に、地震が止んだ後、給電復帰を行うための鋼球をマグ
ネットに再吸着させるための操作を、迅速かつ容易に行
うことができる。

【００１０】また、本発明の他の要旨は、少なくとも前
記マグネット、鋼球および鋼球受けがケース内に収容さ
れ、このケースには、前記マグネットに吸着された鋼球
を外部操作により吸着解除させる吸着解除操作レバーが
設けられていることを特徴とする電源遮断装置にある。

【００１１】この態様によれば、地震発生時以外に吸着
解除操作レバーを手動操作することによって、鋼球をマ
グネットから強制的に離して鋼球受け上へ落下させるこ
とができ、これによりスイッチおよび遮断器が正常に作
動するか否かのテストを実施することができる。

【００１２】また、本発明の他の要旨は、前記スイッチ
が、前記昇降ロッドの上端に支持され、かつばね付勢さ
れたスイッチ操作部材により操作されることを特徴とす
る電源遮断装置にある。

【００１３】この態様によれば、鋼球の落下時に、ばね
反発力を利用して昇降ロッドを介してマイクロスイッチ
を速やかにかつ確実に作動させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
について説明する。図１、図２および図３は本発明の電
源遮断装置を示す側面断面図、カバーを外した正面図お
よび一部を破断した平面図である。同図において、１は
配電盤の遮断器付近に、上部にある取付孔２に挿し込ま
れたねじなどにより固定される絶縁性の基台であり、こ
の基台１の下部には、後述のようにスイッチとしてのマ
イクロスイッチを介して遮断器の引外しコイルを接続す
るＬ字形の接続端子３が嵌挿されている。なお、この接
続端子３には取付孔３ａが形成されており、これに挿通
されたねじが、基台１の下部に設けられた取付孔４にね
じ込まれることにより、接続端子３が固定される。

【００１５】前記基台１の上部には、水平片５ａおよび
垂直片５ｂからなる横Ｔ字状のブラケット５がねじＳに
より固定されている。水平片５ａには、円筒状のマグネ
ット６が図示のように設置されて、この水平片５ａの下
面に取り付けられた非磁性のマグネット支持部材７によ
り支持されている。また、水平片５ａの上面には、マグ
ネットの外周部および上面を被うマグネットカバー８が
取り付けられて、マグネット支持部材７およびマグネッ
トカバー８には、マグネット６の中心孔６ａに連通する
透孔７ａ、８ａをそれぞれ設けられており、これらに昇
降ロッド９が貫通するように挿通されている。なお、こ
の昇降ロッド９の上部には、マグネットカバー８の上面
に係止されるＥリング１０が嵌め込まれて、下方への抜
け落ちが防止されている。

【００１６】前記マグネット支持部材７は軸部７ｂの外
周にねじ部７ｃが設けられており、このねじ部７ｃには
ステンレス材などの非磁性材からなる、吸着力調整部材
としてのナット１１がねじ込まれている。従って、ナッ
ト１１はこれを回転操作することで、ねじ部７ｃに沿っ
て昇降自在とされている。ナット１１はこれに設けられ
たねじ孔に連通する鋼球受孔１２を有する。

【００１７】また、ブラケット５の垂直片５ｂの上部に
は水平支軸１３が設けられ、この水平支軸１３に板状の
スイッチ操作部材１４の一端が回転自在に支持されてい
る。このスイッチ操作部材１４は前記昇降ロッド９の上
端に支持されている。さらにブラケット５の水平片５ａ
上にはスイッチ取付板１５が起立するように固定されて
おり、このスイッチ取付板１５にはスイッチ操作部材１
４によってオン、オフ操作されるマイクロスイッチ１６
が取り付けられている。なお、このマイクロスイッチ１
６は昇降ロッド９が図１に示すように最上昇位置にある
とき、オフとされる。なお、スイッチ操作部材１４と水
平片５ａ上のばね取付部材３６との間には、そのスイッ
チ操作部材１４をマイクロスイッチ１６のオン方向に常
時付勢するばね３７が張設されている。

【００１８】一方、前記基台１の下部には、水平片１７
ａおよび垂直片１７ｂからなる横Ｔ字状のブラケット１
７がねじＳにより固定されている。水平片１７ａの略中
央部にはシャフト孔１８が形成されており、このシャフ
ト孔１８には、上端にプラスチック製の鋼球受け１９を
一体に有するシャフト２０が昇降可能に挿入されてい
る。鋼球受け１９は下部内面が円錐状に形成され、この
ためこの鋼球受け１９内に入れられた鋼球２１が、常に
この鋼球受け１９内の中心部に位置することとなる。な
お、鋼球受け１９はマグネット６やナット１１とともに
略同一軸上に配置されている。

【００１９】また、シャフト２０の下端部には、Ｅリン
グ２２が取り付けられて、このＥリング２２上にシャフ
ト２０に挿通されたばね受け２３が支持されている。こ
のばね受け２３と水平片１７ａの下面との間にはコイル
ばね２４が介装されており、このコイルばね２４によっ
て、シャフト２０とともに鋼球受け１９が常時下方に付
勢されている。

【００２０】さらに、前記水平片１７ａ上には一対のブ
ラケット２５が突設され、このブラケット２５に支持さ
れた水平軸２６には、鋼球受け操作部材としての操作レ
バー２７が回動可能に支持されている。この操作レバー
２７の内端には二股部２７ａが形成され、この二股部２
７ａが、通常は鋼球受け１９の重みで、鋼球受け１９お
よび水平片１７ａ間に挟まれるように介装されている。
従って、操作レバー２７を水平軸２６を中心に、図１中
において反時計方向に回動操作したときは、鋼球受け１
９がばね２４の反発力に抗して持ち上げられる。

【００２１】図１において、２８は基台１とともに、ケ
ースＡを構成するカバーであり、これが基台２８に対し
着脱自在に嵌め込まれている。このカバー２８には前記
操作レバー２７の一部を外部へ露出させる長目の透孔２
９が設けられている。また、この透孔２９上方のカバー
２８には、横長の透孔３０が設けられており、この透孔
３０に連続するようにカバー２８の内面に上下一対のブ
ラケット３１が形成されている。

【００２２】これらのブラケット３１には、吸着解除操
作レバー３２の支軸３２ａが支持され、この吸着解除操
作レバー３２の外端はカバー２８の外方へ臨み、内端は
鋼球受け１９の周辺部上方に臨んでいる。また、３３は
カバー２８の内側にねじ３４によって固定されたばね係
止板であり、このばね係止板３３には図３に示すような
ねじりばね３５の一端が係止され、このねじりばね３５
の他端は操作レバー３２の一部に係止されている。この
ため、吸着解除操作レバー３２は支軸３２ａを中心に時
計方向に付勢されている。

【００２３】図４は本発明の電源遮断装置を持った電源
回路であり、同図において、４１は単相３線式の電源系
統に入れた遮断器で、これが電流検出器４２により検出
した検出電流が設定レベルを超えると負荷側への給電を
遮断するように機能する。また、負荷側の２線間には、
ヒューズ４３、４４を介して前記のマイクロスイッチ１
６およびリレー４５が直列接続されている。さらに、遮
断器４１の近傍には、リレー４５の動作信号を受けて、
遮断器４１を強制的に遮断動作させる引外しコイル装置
４６が設けられている。

【００２４】次に動作を説明する。まず、前記構成の電
源遮断装置を電源系統の配電盤内に設置し、操作レバー
２７の外端を指で押し下げる。このため、操作レバー２
７は水平軸２６を中心に反時計方向に回動し、二股部２
７ａにて支持された鋼球受け１９が上方へ移動する。こ
の移動により、鋼球受け１９内の鋼球２１はナット１１
下面の鋼球受け孔１２周縁に接触し、前記マグネット６
の磁気吸引力を受け、その接触状態が保持される。従っ
て、操作レバー２７の操作を止めて、鋼球受け１９がコ
イルばね２４の反発力を受けて降下しても、鋼球２１が
ナット１１に接触したままとなっており、自重のみで落
下することはなく、図１に示す状態に保持される。

【００２５】また、この鋼球２１上には昇降ロッド９の
下端が載置されているため、鋼球２１の前記のような上
昇および保持によって昇降ロッド９も上昇し、この昇降
ロッド９の上端に支持されたスイッチ操作部材１４が支
軸１３を中心に時計方向に回動する。このため、マイク
ロスイッチ１６はスイッチ操作部材１４による押圧が解
除されて、電気的にオフ（オープン）とされている。こ
の状態が電源遮断装置の待機状態となる。

【００２６】一方、例えば予め設定した震度、例えば震
度５を超える地震が発生した場合には、マグネット６に
吸引されてナット１１に接触している鋼球２１があば
れ、遂にはナット１１から振り落とされて鋼球受け１９
上に受け止められる。この鋼球２１の落下によって、こ
れまでこの鋼球２１上に支持されていた昇降ロッド９も
同時に下降し、Ｅリング１０がマグネットカバー８の上
面に接触する位置で停止する。このため、昇降ロッド９
上端に支持されていたスイッチ操作部材１４は、自重お
よびばね３７の収縮力を受けて、支軸１３を中心に反時
計方向に回動し、マイクロスイッチ９が押圧操作され
る。このために、マイクロスイッチ９はオン状態とな
り、図示しないリード線や接続端子３を介してリレー４
５に給電が行われ、電源回路に入れた遮断器の遮断動作
が後述のようにして行われる。

【００２７】ところで、前記のように、鋼球２１がナッ
ト１１を介してマグネット６側に吸引されている待機状
態において、電源遮断装置が正規に動作可能かどうかの
テストが必要となる場合がある。この場合には、カバー
２８の外から吸着解除操作レバー３２を、支軸３２ａを
中心として、図３において反時計方向に水平回動操作す
る。この操作により、鋼球操作レバー３２は高級鋼球を
マグネット６の吸引力に抗して押し出して、ナット１１
から強制的に離隔する。このため、鋼球はマグネットの
磁場から大きく離れ、遂には自重により落下して、鋼球
受け１９上に載置される。これにより、前記同様、マイ
クロスイッチ１６がオンとなり、リレーが働いて遮断器
による電源回路の遮断動作が行われ、リレー４５および
引外しコイル装置４６のテストが行われる。

【００２８】また、前記ナット１１はこれの回動操作に
よって、マグネット６に対して近づいたり離れたりす
る。従って、例えば、近づいた場合には、このナット１
１に前記のようにして接触（当接）された鋼球２１はマ
グネット６の大きな吸着力を受けるため、大きな振動
（地震）を受けても容易にナット１１から外れない。こ
れに対して、離れた場合には、鋼球２１に対するマグネ
ット６の吸着力が弱くなるため、小さな振動を受けても
容易にナット１１から外れる。従って、このナット１１
の昇降位置を任意に調整することで、震度の大きさに応
じた鋼球２１の落下条件を決定することができる。

【００２９】また、地震の発生を検知して鋼球２１が前
記のように落下した場合には、図４に示すように、マイ
クロスイッチ１６がオンとされるため、電源回路から電
力を受けてリレー４５が直ちに動作する。従って、この
リレー４５の作動信号を受けて、外部電源から引外しコ
イル装置４６に電流が供給され、遮断器４１を強制的に
遮断動作させる。これにより、負荷側への電力供給が遮
断される。なお、地震が止んだ後は、給電事情や周辺状
況を確認した上で、操作レバー２７による鋼球受け１９
の持ち上げ操作およびこれによる鋼球２１のナット１１
への接合操作を行うことで、リレー４６を消勢でき、こ
れにより遮断器４１も動作状態に復旧させることができ
る。

【００３０】なお、前記においては、引外しコイル装置
４６によって遮断器４１の遮断制御を行う場合について
述べたが、その遮断器４１に対し直列接続された他の遮
断器（図示しない）を設けて、これを引外しコイル装置
４６によって遮断動作させるようにしてもよく、前記実
施例と同様の効果を奏する。また、前記においては、ス
イッチとしてマイクロスイッチ１６を用いた場合を示し
たが、このマイクロスイッチ１６に代えて、周知のあら
ゆるメカスイッチ、電磁スイッチ、静電スイッチ、流体
スイッチなどを用いることもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、吸着力
調整部材を介して下面側に鋼球を吸着するマグネット
と、該マグネットに吸着される鋼球に下端が支持された
昇降自在の昇降ロッドと、前記鋼球の落下とともに下降
する前記昇降ロッドにより操作されるスイッチとを設け
て、このスイッチの動作によって電源回路に入れた遮断
器に引外し電流を供給可能にしたので、設定震度以上の
地震の検出を高感度に行えるとともに、地震検出動作の
信頼性を高められるという効果が得られる。

【００３２】また、本発明によれば、前記マグネットの
下方に、落下した鋼球を受ける鋼球受けと、この鋼球受
け上の鋼球を前記マグネットの下面側に磁気吸着させる
鋼球受け操作部材とを設けることで、地震によってマグ
ネットから落下した鋼球を鋼球受け内に保持できるとと
もに、地震が止んだ後、給電復帰を行うために鋼球をマ
グネットに再吸着させるための操作を、迅速かつ容易に
行うことができる。さらに、少なくとも前記マグネッ
ト、鋼球および鋼球受けをケース内に収容し、このケー
スには、前記マグネットに吸着された鋼球を吸着解除さ
せる吸着解除操作レバーを設けたことにより、マグネッ
トに対する鋼球の吸着解除操作を任意に実施すること
で、スイッチおよび遮断器による電源遮断の動作が正常
に行われるかどうかを容易にテストすることができると
いう効果が得られる。

【００３３】また、この発明によれば、前記スイッチ
を、前記昇降ロッドの上端に支持され、かつばね付勢さ
れたスイッチ操作部材により操作可能としたことによ
り、鋼球落下時のスイッチの動作を速やかにかつ確実に
行わせることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態による電源遮断装置を示
す側面断面図である。

【図２】図１に示す電源遮断装置の一部を破断した正面
図である。

【図３】図１に示す電源遮断装置の一部を破断した平面
図である。

【図４】本発明による電源遮断回路を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

６ マグネット ９ 昇降ロッド １１ ナット（吸着力調整部材） １６ マイクロスイッチ（スイッチ） １９ 鋼球受け ２１ 鋼球 ３２ 吸着解除操作レバー ４１ 遮断器 Ａ ケース

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸着力調整部材を介して下面側に鋼球を
   吸着するマグネットと、このマグネットに吸着される鋼
   球に下端が支持された昇降自在の昇降ロッドと、前記鋼
   球の落下とともに下降する前記昇降ロッドにより操作さ
   れて、電源回路に入れられた遮断器に引き外し電流を供
   給するスイッチとを備えたことを特徴とする電源遮断装
   置。
2. 【請求項２】 前記マグネットの下方には、落下した鋼
   球を受ける鋼球受けと、この鋼球受けを持ち上げ操作す
   ることにより、この鋼球受け上の鋼球を前記マグネット
   の下面側に磁気吸着させる鋼球受け操作部材とが設けら
   れていることを特徴とする請求項１に記載の電源遮断装
   置。
3. 【請求項３】 少なくとも前記マグネット、鋼球および
   鋼球受けがケース内に収容され、このケースには、前記
   マグネットに吸着された鋼球を外部操作により吸着解除
   させる吸着解除操作レバーが設けられていることを特徴
   とする請求項１に記載の電源遮断装置。
4. 【請求項４】 前記スイッチが、前記昇降ロッドの上端
   に支持されて、かつばね付勢されたスイッチ操作部材に
   より操作されることを特徴とする請求項１に記載の電源
   遮断装置。