JP2870739B2 - 切換開閉器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電源からの電力を二つの
入力モードに切り換えて投入又は開放する切換開閉器に
関し、特に投入又は開放の切換え駆動系を改良した切換
開閉器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の切換開閉器として図４及
び図５に示すものがあった。この図４は従来の切換開閉
器の概略構成平面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図を示
す。同図において従来の切換開閉器は、本体ケーシング
１及び機構ケーシング２を貫通して回動自在に支持され
る主軸３と、前記機構ケーシング２内に収納され、主軸
３に固着される駆動板３１に伝達杆４３ａ、４３ｂを介
して接続される常用及び予備の各電磁駆動部４ａ、４ｂ
と、前記本体ケーシング１内に収納され、常用電源側又
は予備電源側の電源（図示を省略）に投入される常用及
び予備の各固定接触子５、６と、前記本体ケーシング１
内に収納され、前記主軸３に軸支され前記常用又は予備
の各固定接触子５、６に選択的に接触する可動接触子７
とを備える構成である。

【０００３】前記常用（又は予備）電磁駆動部４ａ（又
は４ｂ）は、一端が前記伝達杆４３ａ（又は４３ｂ）に
接続される鉄心４２ａ（又は４２ｂ）と、この鉄心４２
ａ（又は４２ｂ）を円環内に貫通状態で収納し、図示を
省略する制御電流の通電により励磁して前記鉄心４２ａ
（又は４２ｂ）を進退自在に移動させる励磁コイル４１
ａ（又は４１ｂ）とを備える構成である。前記伝達杆４
３ａ（又は４３ｂ）は、前記鉄心４２ａ（又は４２ｂ）
の移動に伴って先端部分を揺動させ、この先端部分に接
続された駆動板３１を図示矢印方向に回動させる構成で
ある。

【０００４】次に、前記構成に基づく従来の切換開閉器
に切換動作について説明する。まず、常用固定接触子５
に可動接触子７が接続されて常用電源側から電力の供給
を受けている状態において、常用電源側で停電事故が生
じた場合には、この停電事故を図示を省略する検知部が
検知する。また、前記停電事故により常用電磁駆動部４
ａへの電力供給も停止し、この常用電磁駆動部４ａの励
磁コイル４１ａが消磁状態となり、励磁コイル４１ａに
よる鉄心４２ａの吸引も消勢する。この鉄心４２ａの吸
引消勢により可動接触子７の常用固定接触子５に対する
接触押圧力もなくなり、開放用発条９ａ、９ｂにより可
動接触子７を遮断状態の中立位置へ９０度だけ回動させ
る。

【０００５】さらに、前記検知部による停電事故の検知
により、制御電流を電磁駆動部４ｂに通電する。この通
電により予備電磁駆動部４ｂの励磁コイル４１ｂが励磁
して鉄心４ｂを励磁コイル４１ｂ内に吸引して移動させ
る。この鉄心４２ｂの移動に伴って伝達杆４３ｂを揺動
させて駆動板３１を介して主軸３を回動させ、この主軸
３の回動により可動接触子７を中立位置（開放状態）か
ら９０度だけ回動させて予備固定接触子６に接触押圧さ
せる。このようにして常用電源側に停電事故が発生した
としても即座に予備電源側へ切り換えて可動接触子７に
接続される負荷側へ電力を供給できることとなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の切換開閉器は以
上のように構成されていたことから、常用電源側と予備
電源側との切換を、常用又は予備の各電磁駆動部４ａ、
４ｂの磁気的吸引力により伝達杆４３ａ、４３ｂを介し
て主軸３を回動させることにより行なうこととなり、主
軸３の回転を円滑にできないという課題を有する。即
ち、前記常用又は予備の各電磁駆動部４ａ、４ｂの鉄心
４２ａ、４２ｂの磁気的吸引力が直線状の運動に対して
リンクアームとして作用する伝達杆４３ａ、４３ｂが鉄
心４２ａ、４２ｂに支持されて他端を揺動することか
ら、駆動力の伝達損失が生じて大きな回転運動の障害と
なり、円滑且つ確実な切換動作ができない。特に、この
回転運動の障害は中立位置の可動接触子７を常用及び予
備の各固定接触子５、６までの絶縁距離を十分に確保で
きないという課題を伴う。

【０００７】さらに、前記主軸３が大きな回転運動を行
なうように電磁吸引力を発生させるような常用又は予備
の各電磁駆動部４ａ、４ｂの励磁コイル４１ａ、４１ｂ
及び鉄心４２ａ、４２ｂを設計すると形状寸法が大型化
し、切換開閉器自体をコンパクトにできないという課題
を有する。

【０００８】本発明は前記課題を解消するためになされ
たもので、電力に二つの入力モードへの切換を円滑且つ
確実に行なうと共に、装置自体を小型化できる切換開閉
器を提案することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る切換開閉器
は、電源から電力を入力する二つの入力モードにより可
動接触子を切換えて対応する電源側の二つの固定接触子
のいずれかに選択的に接続し、又は開放する切換開閉器
において、前記可動接触子を一端に設けると共に他端を
主軸に支持されて、前記二つの固定接触子の間で回動す
る揺動アームと、前記主軸に固着される一の歯車及び当
該一の歯車に歯合する他の歯車で形成される駆動伝達手
段と、前記他の歯車に係合する可動鉄心を収納し、当該
可動鉄心を吸引力により移動させる励磁コイルを各々有
する二つの電磁駆動手段とを備え、前記二つの電磁駆動
手段のいずれかを選択的に駆動制御することにより駆動
伝達手段を介して主軸を所定方向に回動させるものであ
る。

【００１０】また、本発明に係る切換開閉器は必要に応
じて、駆動伝達手段は主軸に軸支される歯車がピニオン
で構成されると共に、他の歯車が前記ピニオンに歯合す
るラックで構成されるものである。

【００１１】

【作用】本発明においては、二つの電磁駆動手段のいず
れかを選択して駆動させ、この駆動力を複数の歯車で形
成される駆動伝達手段を介して揺動アームを回動させ、
この揺動アームの一端に設けられた可動接触子を電源側
の二つの固定接触子のいずれかに選択的に投入するよう
にしたので、駆動伝達手段が駆動力の伝達損失を極力抑
制して揺動アームを回動させることとなり、円滑且つ確
実な可動接触子の切換が可能となる。

【００１２】また、本発明においては、主軸に軸支され
るピニオンと、このピニオンに歯合して両端に各々二つ
の電磁駆動手段の可動鉄心が接続されるラックとで駆動
伝達手段を形成するようにしたので、簡略な構成で円滑
且つ確実な駆動制御ができると共に、装置自体を小型化
できる。

【００１３】

【実施例】

（本発明の一実施例）以下、本発明の一実施例を図１及
び図２に基づいて説明する。この図１は本実施例に係る
切換開閉器の概略平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図
を示す。同図において本実施例に係る切換開閉器は、前
記図５に記載の従来の切換開閉器と同様に本体ケーシン
グ１と、機構ケーシング２と、主軸３と、常用及び予備
の各電磁駆動部４ａ、４ｂと、常用及び予備の各固定接
触子５、６と、可動接触子７とを共通して備え、この機
構に加え、前記主軸３と常用及び予備の各電磁駆動部４
ａ、４ｂとの間にラック８１及びピニオン８２から形成
される駆動伝達手段８を備える構成である。この駆動伝
達手段８は、前記主軸３にピニオン８２が固着され、こ
のピニオン８２にラック８１の両端が接続される構成で
ある。このラック８１とピニオン８２との関係は、ラッ
ク８１が、例えば２５ｍｍ移動するとピニオン８２が９
０度回動するように歯数ピッチで構成される。また、前
記ラック８１の移動は、常用及び予備の各電磁駆動部４
ａ、４ｂが励磁コイル４１ａ、４１ｂによって鉄心４２
ａ、４２ｂを吸引できる大きさにより任意に設定するこ
とができる。この設定された移動距離により、中立位置
（開放状態）から常用又は予備の各固定接触子５、６ま
で可動接触子７が回動できる角度だけピニオン８２が回
動するように構成される。

【００１４】次に、前記構成に基づく本実施例の切換動
作を説明する。まず、常用固定接触子５に可動接触子７
が接続されて常用電源側から電流供給がなされている状
態において、常用電源側で停電事故が生じた場合には、
前記従来技術と同様に検知部（図示を省略）が停電事故
を検知する。この常用電源側の停電により、前記可動接
触子７を常用固定接触子５側に押圧接触されている常用
電磁駆動部４ａへの電流供給を停止する。この電流供給
が停止すると常用電磁駆動部４ａの励磁コイル４１ａが
消磁状態となり、励磁コイル４１ａによる鉄心４２ａの
吸引も消勢する。

【００１５】この鉄心４２ａの吸引が消勢すると、常時
中立位置側へラック８１を復帰するような弾性力を付勢
する開放用発条９ａ、９ｂにより鉄心４２ａ及びラック
８１を図示矢印Ａ方向に２５ｍｍの距離だけ移動させ
る。このラック８１が２５ｍｍ移動すると、このラック
８１に歯合するピニオン８２が図示矢印Ｂ方向に９０度
回動する。このピニオン８２の９０度の回動により可動
接触子７を中立位置まで回動させて開放状態とする。

【００１６】この開放状態への移行と共に、前記停電事
故を検知した検知部が予備電磁駆動部４ｂの励磁コイル
４１ｂへ制御電流を供給し、この励磁コイル４１が励磁
状態となる。この励磁コイル４１の励磁により鉄心４２
ｂが図示矢印Ａ方向に吸引される。この鉄心４２ｂの吸
引付勢により２５ｍｍだけ鉄心４２ｂを没入させ、この
鉄心４２ｂの没入に伴なって前記開放用発条９ａ、９ｂ
の弾性力（図示矢印Ｅ方向への復帰力）に抗してラック
８１を図示矢印Ａ方向に２５ｍｍの距離だけ移動させ
る。このラック８１が２５ｍｍ移動すると、このラック
８１に歯合するピニオン８２が図示矢印Ｃ方向に９０度
回動する。このピニオン８２の９０度の回動により可動
接触子７を中立位置から予備固定接触子６に接触するま
で回動させ、この予備固定接触子６に可動接触子７を押
圧状態に接触を保持して予備電源側に投入状態とするこ
とができる。

【００１７】また、前記予備電源側の投入状態から常用
電源側への切換えも、前記常用電源側から予備電源側へ
の切換えと同様に図示矢印Ｅ方向への９０度の回転によ
り中立位置へ移行した後にさらに図示矢印Ｆ方向へ９０
度の回転により可動接触子７を常用固定接触子５へ押圧
接続して切換えを行なう。

【００１８】（本発明の他の実施例）図３は本発明の他
の実施例に係る切換開閉器の要部側面図を示す。同図に
おいて本実施例に係る切換開閉器は、前記図１及び図２
に記載の切換開閉器と同様に本体ケーシング１と、機構
ケーシング２と、主軸３と、常用及び予備の各電磁駆動
部４ａ、４ｂを、常用及び予備の各固定接触子５、６
と、可動接触子７とを共通して備え、駆動伝達手段８の
構成を異にする。本実施例における駆動伝達手段８は、
前記主軸に固着される太陽歯車８４と、この太陽歯車８
４に歯合して自転しつつ太陽歯車８４の外周を公転する
遊星歯車８５と、前記主軸３を中心とする内側に所定ピ
ッチの歯が形成される円環状歯車８６と、この円環状歯
車８６の両側に各々揺動自在に−端部が支持されると共
に、前記常用及び予備の各電磁駆動部４ａ、４ｂの各鉄
心４２ａ、４２ｂに他端部が支持される伝達杆８７ａ、
８７ｂとを備える構成である。この遊星歯車８５は、太
陽歯車８４の直径に対して同径又は大きな若しくは小さ
な直径で形成するように任意に選択して構成することが
できる。

【００１９】次に、前記構成に基づく本実施例の切換動
作について説明する。まず、前記実施例と同様に常用電
源側に停電事故が生じて予備電源側に切り換える場合に
は、常用電磁駆動部４ａが消勢状態となり開放用発条９
ａ、９ｂが図示矢印Ｍ方向に可動接触子７を中立位置
（開放位置）まで９０度回動させて復帰させる。この開
放用発条９ａ、９ｂの復帰動作に伴って常用及び予備の
各電磁駆動部４ａ、４ｂの各鉄心４２ａ、４２ｂは中間
の中立位置まで各々図示矢印Ｈ、Ｉ方向に移動する。前
記停電事故を検知部（図示を省略）が検知して予備電磁
駆動部４ｂの励磁コイル４１ｂに制御電流を供給して励
磁状態とすると励磁コイル４１ｂ内に鉄心４２ｂが吸引
される。

【００２０】この鉄心４２ｂの吸引により図示矢印Ｉ方
向に移動すると、伝達杆８７ｂを介して円環状歯車８６
が所定角度図示矢印Ｊ方向に回動する。この円環状歯車
８６の回動により遊星歯車８５を介して太陽歯車８４を
回動させて、可動接触子７が中立位置から予備固定接触
子６までの９０度を回動して予備電源側への投入状態と
する。

【００２１】このように円環状歯車８６の所定角の回動
により遊星歯車８５を介して太陽歯車８４を大きな角度
（本実施例の場合には９０度）で回動させて電源供給の
モードの切換を円滑に行なうことができることとなる。
また、常用電源側から予備電源側への切換以外に予備電
源側から常用電源側への切換制御も前記動作を同様に実
行される。

【００２２】なお、前記各実施例においては常用電源側
と予備電源側とを自動的に切換える場合のみについて説
明したが、手動により又は自動及び手動により切換える
場合にも同様に適用することができる。また、前記各実
施例においては常用電源側と予備電源側とを切換える場
合について説明したが、電動機の正転・逆転の切換え
等、各種の切換え動作について適用することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明においては、二つの
電磁駆動手段のいずれかを選択して駆動させ、この駆動
力を複数の歯車で形成される駆動伝達手段を介して揺動
アームを回動させ、この揺動アームの一端に設けられた
可動接触子を電源側の二つの固定接触子のいずれかに選
択的に投入するようにしたので、駆動伝達手段が駆動力
の伝達損失を極力抑制して揺動アームを回動させること
となり、円滑且つ確実な可動接触子の切換が可能となる
という効果を奏する。また、本発明においては、主軸に
軸支されるピニオンと、このピニオンに歯合して両端に
各々二つの電磁駆動手段の可動鉄心が接続されるラック
とで駆動伝達手段を形成するようにしたので、簡略な構
成で円滑且つ確実な駆動制御ができると共に、装置自体
を小型化できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る切換開閉器の概略構成
平面図である。

【図２】図１に記載の切換開閉器におけるＡ−Ａ線断面
図である。

【図３】本発明の他の実施例に係る切換開閉器の要部側
面図である。

【図４】従来の切換開閉器の概略構成平面図である。

【図５】図４に記載の切換開閉器におけるＢ−Ｂ線断面
図である。

【符号の説明】

１ 本体ケーシング ２ 機構ケーシング ３ 主軸 ４ａ、４ｂ 電磁駆動部 ５ 常用固定接触子 ６ 予備固定接触子 ７ 可動接触子 ８ 駆動伝達手段 ９ａ、９ｂ 開放用発条 ４１ａ、４１ｂ 励磁コイル ４２ａ、４２ｂ 鉄心 ４３ａ、４３ｂ、８７ａ、８７ｂ 伝達杆 ８１ ラック ８２ ピニオン ８４ 太陽歯車 ８５ 遊星歯車 ８６ 円環状歯車

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源から電力を入力する二つの入力モー
   ドにより可動接触子を切換えて対応する電源側の二つの
   固定接触子のいずれかに選択的に接続し、又は開放する
   切換開閉器において、 前記可動接触子を一端に設けると共に他端を主軸に支持
   されて、前記二つの固定接触子の間で回動する揺動アー
   ムと、 前記主軸に固着される一の歯車及び当該一の歯車に歯合
   する他の歯車で形成される駆動伝達手段と、 前記他の歯車に係合する可動鉄心を収納し、当該可動鉄
   心を吸引力により移動させる励磁コイルを各々有する二
   つの電磁駆動手段とを備え、 前記二つの電磁駆動手段のいずれかを選択的に駆動制御
   することにより駆動伝達手段を介して主軸を所定方向に
   回動させることを特徴とする切換開閉器。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の切換開閉器におい
   て、 前記駆動伝達手段は主軸に軸支される歯車がピニオンで
   構成されると共に、他の歯車が前記ピニオンに歯合する
   ラックで構成されることを特徴とする切換開閉器。