JP2760349B2 - 回路遮断器の電動操作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は回路遮断器を電動操作で
開閉する回路遮断器の電動操作装置に係り、特に電動操
作と手動操作との切換時における安全性向上及び操作性
向上に好適な回路遮断器の電動操作装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の装置は、特開昭６０−１７２１２
１号に記載のように手動操作時に手動操作ハンドルを電
動操作機構が接続された回路遮断器のハンドルに装着し
て、手動操作ハンドルの先端でリミットスイッチを動作
させて電動操作回路の電源を切り、電動機構を動作させ
ないようにしていた。しかし、手動操作用ハンドルの装
着が完了しないとリミットスイッチが動作しないため、
手動操作用ハンドル着脱時における安全性の点について
は配慮されていなかった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は図１
０、図１１に示すように電動操作と手動操作の切換時
に、回路遮断器１０１のハンドル１０２に接続された補
助ハンドル１０３に装着された手動操作用ハンドル１０
４の先端でリミットスイッチ１６７を動作させていたの
で、電動操作から手動操作への切換時に、回路遮断器１
０１の補助ハンドル１０３に手動操作用ハンドル１０４
を装着している最中に誤って電動操作機構１１０のスイ
ッチが入れられるとリミットスイッチ１６７が動作する
に至ってないために電動操作機構１１０が動作して補助
ハンドル１０３が動き、作業者がけがをするおそれがあ
った。また、手動操作から電動操作への切換時において
も手動操作用ハンドル１０４が回路遮断器の補助ハンド
ル１０３から取り外される前にリミットスイッチ１６７
が復帰してしまうため、電動操作機構１１０のスイッチ
が誤って投入されると補助ハンドル１０３が動いて作業
者がけがをするおそれがあった。また、電動操作時であ
ってもカバー１１１に設けられた手動操作用開口部１１
１ａを開くことができるので、ここから誤って指や工具
を入れると事故の原因となることがあり、危険であっ
た。また、上記従来技術においては、回路遮断器の補助
ハンドル１０３に手動操作用ハンドル１０４が不完全な
状態で装着され電動操作モードのままであっても手動操
作モードと誤認されることがあり、電動操作機構１１０
のスイッチの誤投入により作業者がけがをするおそれが
あった。なお、この種の電動操作機構が取付けられる回
路遮断器は通常数百〜数千アンペアの大容量機種であ
り、大きな力でハンドル操作を行うので、動いているハ
ンドルに作業者が触れると非常に危険である。 【０００４】本発明の目的は、上記問題点に鑑み電動操
作モードから手動操作モードへの移行を手動操作ハンド
ルが手動操作ハンドル装着部から取り外されることによ
り予め検知して手動操作用ハンドルの着脱操作を常に手
動モードの状態で行えるようにして操作性に優れるとと
もに安全性の高い回路遮断器の電動操作装置を提供する
ことにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、電路を開閉する開閉機構を操作するハン
ドルがケースの表面から突出して設けられた回路遮断器
のハンドルを電動あるいは手動操作ハンドルで開閉操作
する回路遮断器の電動操作装置において、電動操作機構
を格納するとともに回路遮断器の表面を覆うよう固着さ
れた筺体と、手動操作ハンドルが装着される装着部を有
しハンドルに係合して手動操作ハンドルの動きをハンド
ルに伝達する伝達部と、手動操作ハンドルの装着部を覆
う遮蔽部材と、遮蔽部材の開閉状態を検知するリミット
スイッチと、遮蔽部材を開方向に付勢する付勢手段を備
え、手動操作ハンドルは筺体に形成された手動操作ハン
ドル保持部に着脱自在に保持され、遮蔽部材は手動操作
ハンドルが手動操作ハンドル装着部に保持されたときは
手動操作ハンドルにより開方向の動きが禁止されて手動
操作ハンドルの装着部を覆うとともに手動操作ハンドル
が手動操作ハンドル装着部から取り外されたときは付勢
手段により付勢されて手動操作ハンドルの装着部を露出
させるよう構成され、遮蔽部材が開かれることによって
手動操作ハンドルの装着部への装着を可能にするととも
にリミットスイッチの検知により電動操作機構の動作が
阻止されて電動操作から手動操作への移行が行われ、手
動操作ハンドルの動作が妨げられることなく伝達部に伝
達されて手動操作ハンドルの操作だけで手動操作を行え
るよう構成されたことを特徴とするものである。 【０００６】 【作用】移行予知手段は電動操作から手段操作への移行
を予め検知して電動操作機構の電源を切る。これによっ
て回路遮断器は電動操作モードから手動操作モードに切
換られ、手動操作用ハンドルの装着動操作機構の動作を
防止することができる。 【０００７】 【実施例】本発明の実施例を図１〜図９により説明す
る。 【０００８】本発明の第１実施例を図１〜図６により説
明する。回路遮断器１の上面には回路遮断器１のハンド
ル２と係合して開閉操作する電動操作装置１０が装着さ
れる。本実施例では電動操作装置１０は電動機６と、電
動機に接続されて、回転運動を直線運動に変換してその
動きをハンドル２に伝達する周知の変換機構８とにより
構成された電動操作機構９とハンドル２に取付けられて
電動操作機構９の動作をハンドル２に伝達する補助ハン
ドル３と、補助ハンドル３の先端部のねじ孔３ａに螺着
されるよう構成された手動操作用ハンドル４と、電動操
作装置１０のカバー１１と、カバー１１に設けられた手
動操作用ハンドル４の保持部１４と、保持部１４からの
ハンドル４の着脱を検知して電動操作から手動操作への
移行を予知する移行予知手段１６と、操作モードが電動
操作モードか手動操作モードかを表示する表示手段１８
とにより構成される。なお、本発明において、「予知」
とはある操作モードから他の操作モードへの移行に際
し、先立って行われる動作を検知することをいう。 【０００９】本実施例において移行予知手段１６は、カ
バー１１の表面に手動操作時に回路遮断器１の補助ハン
ドル３の頂部が露出するよう設けられた開口部１１ａを
電動操作モード時に塞ぐ遮へい板１２と、遮へい板１２
を開方向に付勢するばね１３と、遮へい板１２が開状態
となったときに遮へい板の端部１２ｂで押されて動作す
るリミットスイッチ５７とにより構成される。遮へい板
１２はカバー１１の裏側に固定された座板１５により摺
動自在に保持され、かつ、手動操作用ハンドル４の保持
部１４に相対して手動操作用ハンドル４と当接する当接
部１２ａを有する。保持部１４は手動操作用ハンドル４
を着脱するための開口部１４ａと手動操作用ハンドル４
を保持する折曲部１４ｂとより成る。これにより手動操
作用ハンドル４が保持部１４に装着されているときには
遮へい板１２はばね１３の張力に抗して手動操作用ハン
ドル４の頭部で開口部１１ａを塞ぐ方向に押されて開口
部１１ａを塞ぐとともに、端部１２ｂがリミットスイッ
チ５７を押圧せず、リミットスイッチ５７が動作しない
状態となり、電動操作モードが継続される。手動操作用
ハンドル４が保持部１４から取外されると、遮へい板１
２はばね１３により開方向に付勢され、開口部１１ａが
開くとともに、端部１２ｂがリミットスイッチ５７を押
圧してリミットスイッチ５７を動作させ、手動操作モー
ドに切換えが行われる。本実施例において表示手段１８
は遮へい板１２に貼付けられた銘板であり、電動操作モ
ード時には、遮へい板１２の開口部１１ａに露出する部
分に貼られた銘板１８ａが電動操作モードを表示し、手
動操作モード時には遮へい板１２の保持部１４の開口部
１４ａに露出する部分に貼られた銘板１８ｂが手動操作
モードを表示する。 【００１０】本実施例の電気回路を図４に示す。図４は
回路遮断器１がＯＦＦの状態を示す。電動操作装置１０
は端子Ａ，Ｂが電源５０に接続され、端子Ｃ，Ｄがそれ
ぞれＯＮ用押釦スイッチ５１およびＯＦＦ用押釦スイッ
チ５２に接続されて端子Ｅが接地される。 【００１１】本実施例の電動操作装置１０は電気部品と
してリミットスイッチ５７，電動機６，ＯＮ用リレー５
３，ＯＦＦ用リレー５４，３組の接点５６ａ，５６ｂ，
５６ｃを有するリミットスイッチ５６とが内蔵される。
リミットスイッチ５６の各接点は、この状態では実線で
示す向きに接続され、電動機６，ＯＮ用リレー５３，Ｏ
ＦＦ用リレー５４への電源供給はすべてリミットスイッ
チ５７を介して行われる。ＯＮ用押釦スイッチ５１を閉
じると電源５０→端子Ａ→リミットスイッチ５７の常閉
接点５７ｂ→リミットスイッチ５６の接点５６ａ→リレ
ー５３のコイル→端子Ｃ→押釦スイッチ５１→電源５０
の閉回路が構成されてＯＮ用リレー５３が励磁される。
更に、電源５０→端子Ａ→リミットスイッチ５７の常閉
接点→リミットスイッチ５６の接点５６ａ→リレー５３
のコイル→リレー５３のａ接点５３ａ→端子Ｂ→電源５
０の自己ホールド回路が構成されるため押釦スイッチ５
１を開いてもリレー５３の励磁は継続される。リレー５
３が励磁されることにより、電源５０→端子Ａ→リミッ
トスイッチ５７の常閉接点→リレー５３のａ接点５３ｂ
→電動機６の電機子５５ａ→リレー５３のａ接点５３ｃ
→電動機６の界磁コイル５５ｂ→リレー５３のａ接点５
３ｄ→端子Ｂの閉回路により電動機６が回転し、変換機
構８を介して回路遮断器１のハンドル２をＯＮ方向に付
勢する。ハンドルの２のＯＮ動作が完了する位置でリミ
ットスイッチ５６が反転し、各接点が破線で示す向きに
接続される。これによりＯＮ用リレー５３は消磁され、
各ａ接点５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄが開き、各ｂ
接点５３ｅ，５３ｆが閉じる。そのため、電動機６への
電源供給が停止されると同時に電動機６の電機子５５ａ
→リレー５３のｂ接点５３ｅ→リレー５４のｂ接点５４
ｅリミットスイッチ５６の接点５６ｂ→電動機６の界磁
コイル５５ｂ→リミットスイッチ５６の接点５６ｃ→リ
レー５４のｂ接点５４ｆ→リレー５３のｂ接点５３ｆ→
電動機６の電機子５５ａの発電制動回路が構成され、電
動機６を急停止させてＯＮ動作を完了する。本実施例で
は、リミットスイッチ５６としてトグルスイッチを用い
ているので、ＯＮ操作完了後は各接点の接続が破線の向
きに保持される。この状態でＯＦＦ用押釦スイッチ５２
を閉じると電源５０→端子Ａ→リミットスイッチ５７の
常開接点５７ｂ→リミットスイッチ５６の接点５６ａ→
リレー５４のコイル→端子Ｄ→押釦スイッチ５２→電源
５０の閉回路が構成されてＯＦＦ用リレー５４が励磁さ
れる。更に電源５０→端子Ａ→リミットスイッチ５７の
常閉接点→リミットスイッチ５６の接点５６ａ→リレー
５３のコイル→リレー５４のａ接点５４ａ→端子Ｂ→電
源５０の自己ホールド回路が構成されるため押釦スイッ
チ５２を開いてもリレー５４の励磁は継続される。リレ
ー５４が励磁されることにより、電源５０→端子Ａ→リ
ミットスイッチ５７の常閉接点→リレー５４のａ接点接
点５４ｂ→電動機６の電機子５５ａ→リレー５４のａ接
点５４ｃ→電動機６の界磁コイル５５ｂ→リレー５４の
ａ接点５４ｄ→端子Ｂの閉回路により電動機６が逆方向
に回転し、変換機構８を介して回路遮断器１のハンドル
２をＯＦＦ方向に付勢する。ハンドル２のＯＦＦ用動作
が完了する位置でリミットスイッチ５６が復帰し、各接
点が実線で示す向きに接続される。これによりＯＦＦリ
レー５４は消磁され、各ａ接点５４ａ，５４ｂ，５４
ｃ，５４ｄが開き、各ｂ接点５４ｅ，５４ｆが閉じる。
そのため、ＯＮ操作完了時と同様に、電動機６への電源
供給が停止され、発電制動回路が構成されて電動機６は
急停止し、ＯＦＦ操作が完了する。電動操作装置１０は
通常は上述の如くＯＮ用押釦スイッチ５１，ＯＦＦ用押
釦スイッチ５２によりＯＮ，ＯＦＦ操作を行うが、停電
や保守点検等の場合、ハンドル２に取付けられた補助ハ
ンドル３のネジ穴に手動操作用ハンドル４を装着して手
動によりＯＮ，ＯＦＦ操作を行う。本実施例では、手動
操作用ハンドル４を保持部１４から取出すことにより移
行予知手段１６は電動操作モードから手動操作モードに
移行することを予知し、リミットスイッチ５７を動作さ
せて接点を開き、断路状態とすることにより電動操作を
禁止する信号とする。これにより、電動操作装置１０は
手動操作モードに移行し電動機６，ＯＮ用リレー５３，
ＯＦＦ用リレー５４への端子Ａ側からの電源供給が停止
され、ＯＮ用押釦スイッチ５１，ＯＦＦ用押釦スイッチ
５２のいずれを操作しても電動機６は動作することがな
く、電動操作が禁止される。すなわち、本実施例では手
動操作用ハンドル４を保持部１４から取出すだけで電動
操作装置を電動操作モードから手動操作モードに切り換
えることができ、操作性が向上する。 【００１２】本実施例の一変形例を図２，図３に示す。
本変形例は図２に示すように手動操作用ハンドル４を水
平方向に折曲部１４ｂで保持して遮へい板１２の当接部
１２ａを手動操作用ハンドル４のねじ部の先端４ａで押
圧するよう構成しかつ、遮へい板１２に長孔１２ｃを形
成してピン１７で遮へい板１２を摺動自在に保持するよ
う構成したものである。本変形例によれば、保持部１４
の深さが手動操作用ハンドル４の外径分で済むため、保
持部１４を浅くでき、カバー１１内に設置される部品類
との干渉を防止することができる。遮へい板１２はカバ
ー１１の開口部１１ａを塞ぎ、遮へい板１２に貼り付け
られ「電動」と表示された銘板１８ａが電動操作モード
であることを表示する。図３に示すように手動操作用ハ
ンドル４が保持部から取り出されると、ばね１３の張力
により遮へい板１２は開方向に移動し、開口部１１ａが
開口するとともに、遮へい板１２の端部１２ｂがリミッ
トスイッチ５７を押圧して動作させ、常閉接点を開くこ
とにより、移行予知手段１６が電動操作モードから手動
操作モードへの移行を予知して手動操作モードに切換
え、電動操作を禁止する。このとき、遮へい板１２の保
持部１４の開口部１４ａに露出する部分に貼付けられ
「手動」と表示された銘板１８ｂが手動操作モードであ
ることを表示する。手動操作モード時には銘板１８ａは
カバー１１の裏側となり、表面から見えなくなる。な
お、図２、図３ではカバー１１に設けられた開口部１１
ａ、保持部１４の開口部１４ａを二点鎖線で示してあ
る。補助ハンドル３には、図５に示すように、回路遮断
器１のＯＮ，ＯＦＦを示す表示部３ｂ，３ｃを設けても
よい。カバー１１の開口部１１ａには表示部３ｂ，３ｃ
がそれぞれ見える表示窓１１ｂ，１１ｃを設け、ＯＮ状
態では表示窓１１ｂを介してＯＮ表示３ｂが、ＯＦＦ状
態では表示窓１１ｃを介してＯＦＦ表示３ｃがそれぞれ
見えるよう構成してもよい。また、表示窓１１ｂ，１１
ｃに透明な樹脂板等をはめ込んでおけば、表示窓に指や
工具を誤って挿入するのを防止でき安全性がより向上す
る。 【００１３】本発明の第２実施例を図７〜図９により説
明する。本実施例は図７に示すように表示手段として、
機械的な表示手段の他に電気的な表示手段を設けたもの
である。本実施例は第１実施例の電動操作装置に電光式
の表示装置６０と、ＯＮ，ＯＦＦ状態を検出する信号用
開閉器６８，トリップ状態を検知する補助開閉器６９が
加えられ、さらにリミットスイッチ５７の結線を一部変
更したものである。本実施例では表示装置６０は電源表
示灯６１，電動操作表示灯６２，手動操作表示灯６３，
ＯＮ表示灯６４，ＯＦＦ表示灯６５，トリップ表示灯６
６とを備え、各表示灯は互いに逆方向な発光ダイオード
とダイオードとの並列回路に抵抗器を直列接続したもの
より成る。本実施例の全体回路および、表示装置とその
周辺回路をそれぞれ図８および図９に示す。図８におい
て、ＬＤ１〜ＬＤ６はそれぞれ発光ダイオード，Ｄ１〜
Ｄ６はそれぞれ発光ダイオードＬＤ１〜ＬＤ６の保護用
ダイオード，Ｒ１〜Ｒ６はそれぞれ発光ダイオードＬＤ
１〜ＬＤ６の保護抵抗である。各表示灯は、そのダイオ
ード側の端子が電源５０のＢ端子に接続されている。電
源表示灯６１は抵抗器側の端子が電源５０のＡ端子に接
続され、所定値以上の電源電圧が印加されると点灯して
電源表示を行なう。本実施例ではリミットスイッチ５７
は、そのコモン端子５７ｃが電源５０のＡ端子に接続さ
れ、常閉接点の５７ｂがリミットスイッチ５６の接点５
６ｃを介してリレー５３，５４に選択的に接続されると
ともに、リレー５３，５４のａ接点５３ｂ，５４ｄを介
して電動機６の電機子５５ａに接続される。リミットス
イッチ５７の常閉接点５７ｂは、また電動操作表示灯６
２の抵抗器側の端子にも接続され、電動操作時には電動
操作表示灯６２が点灯して表示を行う。リミットスイッ
チ５７の常閉接点は手動操作表示灯６３の抵抗器側の端
子に接続されている。これにより、手動操作用ハンドル
４を保持部１４から取り外すと、リミットスイッチ５７
の接点が常閉接点５７ａ側に接続され、手動操作表示灯
６３が点灯して表示を行うとともに、電動操作表示灯６
２は消灯する。 【００１４】一方、回路遮断器１に内蔵された補助開閉
器６９は、通常は常閉接点６９ａ側に接続され、電源５
０のＡ端子側はこの接点６９ａに接続された信号用開閉
器６８のコモン接点６８ｃに接続され、ＯＮ時には接点
６８ａを介してＯＮ表示灯６４を、ＯＦＦ時には接点６
８ｂを介してＯＦＦ表示灯６５を択一的に点灯させる。
回路遮断器１がトリップすると、補助開閉器６９は反転
し、ＯＮ表示灯６４，ＯＦＦ表示灯６５がいずれも消灯
するとともに電源５０のＡ端子側が接点６９ａを介して
トリップ表示灯６６を点灯させる。本実施例によれば、
回路遮断器の状態を電光表示できるため回路遮断器の状
態を容易に確認できる。 【００１５】以上の実施例では、リミットスイッチ５７
がリレー５３，５４および電動機６の励磁回路を直接断
路することで電動操作を禁止する信号としていたがこれ
に限ることなく、電動機６の制御回路を半導体回路ある
いは論理回路で組み、リミットスイッチ５７が動作した
ときに、前記制御回路が電動機６を停止させるような信
号をリミットスイッチ５７を介して前記制御回路に供給
するよう構成してもよい。この場合において、電動操作
を禁止する信号の発生源はリミットスイッチに限ること
なく、発光ダイオードとフォトトランジスタとの組合せ
等による光センサ、リードスイッチ等の磁気センサ、あ
るいは静電容量の変化を検出するセンサ、インダクタン
スの変化を検出するセンサ等を用いて手動操作用ハンド
ルの取外しまたは遮へい板の開操作等、電動操作から手
動操作への移行に際し、先立って行なわれる動作を検知
して信号を発生するようにしてもよい。 【００１６】 【発明の効果】本発明によれば、手動操作用ハンドルの
着脱操作により電動操作モードと手動操作モードの切換
が自動的に行われ、手動操作用ハンドルの回路遮断器の
ハンドルへの着脱操作を常に手動モードの状態で行うこ
とができ、操作性及び安全性の高い回路遮断器の電動操
作装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１実施例における回路遮断器の電動
操作装置の主要部の構成を示す一部を断面とした斜視図
である。 【図２】本発明の第１実施例における移行予知手段の一
変形例において手動操作用ハンドルを保持部に格納した
状態を示す斜視図である。 【図３】本発明の第１実施例における移行予知手段の一
変形例において手動操作用ハンドルを保持部から取り外
した状態を示す斜視図である。 【図４】本発明の第１実施例における回路遮断器の電動
操作装置の電気回路図である。 【図５】本発明の第１実施例における回路遮断器の電動
操作装置の補助ハンドルにＯＮ・ＯＦＦ表示を設けた例
を示す斜視図である。 【図６】補助ハンドルと表示窓との位置関係を示す斜視
図である。 【図７】本発明の第２実施例における回路遮断器の電動
操作装置の斜視図である。 【図８】本発明の第２実施例における回路遮断器の電動
操作装置の電気回路図である。 【図９】本発明の第２実施例における回路遮断器の電動
操作装置の表示装置の電気回路図である。 【図１０】従来の回路遮断器の電動操作装置の平面断面
図である。 【図１１】従来の回路遮断器の電動操作装置の側面断面
図である。 【符号の説明】 １：回路遮断器、２：ハンドル、４：手動操作用ハンド
ル、１６：移行予知手段，１８，６０：表示手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 和彦 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１ 号 株式会社日立製作所中条工場内 (72)発明者 長野 良正 新潟県北蒲原郡中条町大字富岡46番地１ 号 株式会社日立製作所中条工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01H 73/02 H01H 73/12 H01H 71/04 H01H 71/70

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．電路を開閉する開閉機構を操作するハンドルがケー
   スの表面から突出して設けられた回路遮断器の上記ハン
   ドルを電動あるいは手動操作ハンドルで開閉操作する回
   路遮断器の電動操作装置において、上記電動操作機構を
   格納するとともに上記回路遮断器の上記表面を覆うよう
   固着された筺体と、上記手動操作ハンドルが装着される
   装着部を有し上記ハンドルに係合して上記手動操作ハン
   ドルの動きを上記ハンドルに伝達する伝達部と、上記手
   動操作ハンドルの装着部を覆う遮蔽部材と、上記遮蔽部
   材の開閉状態を検知するリミットスイッチと、上記遮蔽
   部材を開方向に付勢する付勢手段を備え、 上記手動操作ハンドルは上記筺体に形成された手動操作
   ハンドル保持部に着脱自在に保持され、 上記遮蔽部材は上記手動操作ハンドルが上記手動操作ハ
   ンドル装着部に保持されたときは上記手動操作ハンドル
   により開方向の動きが禁止されて上記手動操作ハンドル
   の装着部を覆うとともに上記手動操作ハンドルが上記手
   動操作ハンドル装着部から取り外されたときは上記付勢
   手段により付勢されて上記手動操作ハンドルの装着部を
   露出させるよう構成され、 上記遮蔽部材が開かれることによって上記手動操作ハン
   ドルの上記装着部への装着を可能にするとともに上記リ
   ミットスイッチの検知により上記電動操作機構の動作が
   阻止されて電動操作から手動操作への移行が行われ、上
   記手動操作ハンドルの動作が妨げられることなく上記伝
   達部に伝達されて上記手動操作ハンドルの操作だけで手
   動操作を行えるよう構成されたことを特徴とする回路遮
   断器の電動操作装置。 ２．上記遮蔽部材は電動か手動かの操作モードを表示す
   る表示手段を備え、上記手動操作ハンドルの着脱に伴う
   上記遮蔽部材の動作に基づいて前記表示手段が操作モー
   ドを表示するよう構成されたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の回路遮断器の電動操作装置。