JP4216994B2 - 電源の自動切替装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、常用電源系統の停電時にはエンジン発電機が出力する電力を電気負荷に供給するようにして、電気負荷への電力供給系統を自動的に切替えるようにした電源の自動切替装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
常用電源系統の停電時にスイッチを切替えて、エンジン発電機の出力電力を電気負荷に供給し得るようにしたものが、たとえば特開平５−６４３８２号公報等で開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような電源の自動切替装置にあっては、非常時の自動切替機構だけでなく、制御ユニットが故障した場合等に備えてオペレータの手動操作による切替えも可能としておくことが必要であり、従来の自動切替装置には、特別な切替レバー構造等が付設されるのが一般的である。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、特別な機構を設けなくともオペレータの手動操作による切替えを可能とした電源の自動切替装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、常用電源系統およびエンジン発電機に個別に連なる第１および第２個別接点ならびに電気負荷に連なる共通接点を有するとともに共通接点の第１および第２個別接点への択一的な導通を可能としたスイッチングユニットと、前記常用電源系統での停電に応じて前記共通接点を第２個別接点に導通させるとともに前記常用電源系統での復電に応じて前記共通接点を第１個別接点に導通させるようにして前記スイッチングユニットの作動を制御する制御ユニットとを備える電源の自動切替装置において、前記スイッチングユニットは、前記共通接点を第１個別接点に導通させる第１回動位置ならびに前記共通接点を第２個別接点に導通させる第２回動位置間での回動を可能として支持枠に支承されるシーソー型の回動部材と、前記第１および第２回動位置間の中央を通過して前記回動部材が第１および第２回動位置の一方側に回動するのに応じて第１および第２回動位置の一方に前記回動部材を保持するばね力を発揮するばね部材と、該ばね部材のばね力に抗して前記回動部材を第１回動位置側に駆動する電磁力を発揮し得る第１ソレノイドと、前記ばね部材のばね力に抗して前記回動部材を第２回動位置側に駆動する電磁力を発揮し得る第２ソレノイドとを備え、第１および第２ソレノイドがそれぞれ備えるプランジャには、それらのプランジャを外部から押込み操作することを可能とした操作部がそれぞれ一体に設けられることを特徴とする。
【０００６】
このような構成によれば、制御ユニットにより第１および第２ソレノイドの通電・非通電を切替制御することで、常用電源系統が停電したときのエンジン発電機からの電気負荷への電力供給ならびに常用電源系統が復電したときの常用電源系統からの電気負荷への電力供給を自動的に切替えることが可能である。しかも第１および第２ソレノイドの通電・非通電によらず、それらのソレノイドがそれぞれ備えるプランジャに一体に設けられる操作部をオペレータが押込み操作することにより、万一の場合に、常用電源系統およびエンジン発電機と、電気負荷との間の択一的な切替えが可能であり、しかも特別なレバー機構等を付設することを不要とし、操作部がプランジャに一体に設けられるだけの簡単な構成で、オペレータの手動による切替操作が可能となる。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記共通接点は、前記回動部材と同軸の軸線まわりに回動することを可能として該回動部材に連動連結される可動接点支持部材に設けられ、前記スイッチングユニットは、蓋部材で開閉可能な開口部を有する箱体内に、前記操作部を開口部側に配置するとともに前記回動部材および可動接点支持部材を前記開口部とは反対側に配置して収容されることを特徴とし、かかる構成によれば、第１および第２個別接点と共通接点との接触部を箱体の内方側に配置してそれらの接触部への外部からの接触を極力防止した上に、操作部を箱体の開口部側に配置することでオペレータによる手動操作を容易とすることができる。
【０００８】
さらに請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明の構成に加えて、前記可動接点支持部材の両端部に前記共通接点が設けられ、該共通接点への導通を可能とした第１および第２個別接点が前記可動接点支持部材の両端部に対応した位置にそれぞれ固定配置され、常用電源系統およびエンジン発電機に個別に連なる第１および第２電源用端子部材が第１および第２個別接点に連設され、電気負荷に連なるとともに前記可動接点支持部材の中央部に対応した位置に固定配置される負荷用端子部材が、前記共通接点に接続されることを特徴とし、かかる構成によれば、可動接点支持部材の両端側に第１および第２電源用端子部材が固定配置され、可動接点支持部材の中央部に対応して負荷用端子部材が固定配置されるので、第１電源用端子部材、第２電源用端子部材および負荷用端子部材にそれぞれ連なる電線の配線ラインを振り分けるようにして各電線の配線を容易とすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図１３は本発明の一実施例を示すものであり、図１は自動切替装置の構成を示す回路図、図２は自動切替装置の一部切欠き正面図、図３は収容箱の分解斜視図、図４はスイッチングユニットの拡大正面図、図５は図４の５−５線拡大断面図、図６は図４の６−６線断面図、図７は図４の７−７線断面図、図８は端子部材への電線接続構造を図４の８−８線に沿って示す拡大断面図、図９は端子部材への電線接続構造を示す斜視図、図１０は端子部材への電線接続構造を示す分解斜視図、図１１は電線の一端にアイレット型端子が取付けられている場合の図９に対応した斜視図、図１２は制御系の構成を示すブロック図、図１３は自動切替制御モードでの制御手順を示すフローチャートである。
【００１１】
先ず図１において、自動切替装置１５は、常用電源系統１８の停電時にエンジン発電機１９が出力する電力を電気負荷２０に供給するように、電気負荷２０への電力供給系統を自動的に切替えるものであり、常用電源系統１８からの電力およびエンジン発電機１９の出力電力の電気負荷２０への供給を択一的に選択するように作動するスイッチングユニット１６と、前記常用電源系統１８の停電および復電を常時監視するとともにその停電および復電に応じてスイッチングユニット１６の作動を制御する制御ユニット１７とを備える。
【００１２】
図２および図３を併せて参照して、前記自動切替装置１５は、たとえば家屋の壁等に取付けられる収容箱２１内に収容、固定されるものであり、該収容箱２１は、一端を閉じるとともに他端を開放した四角形の有底角筒状に形成される箱体２２と、該箱体２２の開口端を開閉可能に閉じる蓋部材２３とで構成される。しかも箱体２２は、連結時に四角形の筒状をなす第１〜第４側板２４，２５，２６，２７と、第１〜第４側板２４〜２７の一端を共通にかつ着脱可能に連結せしめるベース板２８とから成る。
【００１３】
ベース板２８は、四角形の平板状に形成されており、このベース板２８の側縁の相互に平行な二辺には連結板部２８ａ，２８ａの基端が直角にかつ一体に連設され、それらの連結板部２８ａ，２８ａの先端には取付板部２８ｂ，２８ｂの基端がそれぞれ直角にかつ一体に連設される。両取付板部２８ｂ，２８ｂには、それらの取付板部２８ｂ，２８ｂを家屋の壁等に取付ける際にねじ部材３０，３０…（図２参照）を挿通させる挿通孔２９，２９…がそれぞれ複数たとえば一対ずつ設けられる。また両連結板部２８ａ，２８ａには挿通孔３１，３１…がそれぞれ複数たとえば３つずつ設けられており、各挿通孔３１，３１…に対応する部分で両連結板部２８ａ，２８ａの内面にはウエルドナット３２，３２…が固着される。
【００１４】
相互に対向する第１および第２側板２４，２５は、ベース板２８が備える前記両連結板部２８ａ，２８ａの外面側に着脱可能に連結されるものであり、両連結板部２８ａ，２８ａの挿通孔３１，３１…にそれぞれ対応する挿通孔３３，３３…が、第１および第２側板２４，２５のベース板２８側の一端部に３つずつ設けられ、挿通孔３３，３３…；３１，３１…に挿通されるねじ部材３４，３４…を前記ウエルドナット３２，３２…に螺合して締付けることにより、第１および第２側板２４，２５の一端部がベース板２８に直角に連結される。
【００１５】
前記連結板部２８ａ，２８ａが連設される二辺とは直交する二辺側で前記ベース板２８の側縁部には、複数たとえば３つずつの挿通孔（図示せず）が設けられるともにそれらの挿通孔に個別に対応するウエルドナット３５，３５…がそれぞれ固着される。
【００１６】
一方、相互に対向する第３および第４側板２６，２７の前記ベース板２８側の一端部には、前記ウエルドナット３５，３５…に対応する部分でベース板２８に重なる連結板部２６ａ，２７ａの基端がそれぞれ直角にかつ一体に連設されており、それらの連結板部２６ａ，２７ａには、前記ウエルドナット３５，３５…にそれぞれ螺合されるねじ部材３７，３７…を挿通させるスリット３６，３６…が、連結板部２６ａ，２７ａの先端側で開放するようにそれぞれ形成される。したがってスリット３６，３６…にそれぞれ挿通されるねじ部材３７，３７…を前記ウエルドナット３５，３５…に螺合して締付けることにより、第３および第４側板２６，２７の一端部がベース板２８に直角に連結される。
【００１７】
また第１および第２側板２４，２５の両側縁には、第３および第４側板２６，２７の両側縁に重なる連結板部２４ａ，２４ａ；２５ａ，２５ａがそれぞれ直角にかつ一体に連設され、それらの連結板部２４ａ，２４ａ；２５ａ，２５ａに、挿通孔３８，３８…が複数たとえば一対ずつ設けられるとともに各挿通孔３８，３８…にそれぞれ対応するウエルドナット３９，３９…が固着される。一方、第３および第４側板２６，２７の両側縁には前記各挿通孔３８，３８…に対応した挿通孔４０，４０…が設けられており、挿通孔４０，４０…に挿通されるねじ部材４１，４１…をウエルドナット３９，３９…に螺合して締付けることにより第１〜第４側板２４〜２７が相互に連結される。
【００１８】
このような箱体２２では、ねじ部材３４，３４…；３７，３７…を緩めることによりベース板２８への各側板２４〜２７の連結を解除することができ、またねじ部材４１，４１…を緩めることにより各側板２４〜２７相互の連結を解除することができる。
【００１９】
しかも各側板２４〜２７は、側板２４〜２７同士の連結を解除するとともにベース板２８との連結を解除したときに、隣接する一対の側板と平行な方向でベース板２８から離脱する方向に取り外し可能であり、その取り外し時には、他の側板同士の連結ならびに他の側板およびベース板の連結に影響を及ぼすことが回避される。たとえば第１側板２４を取外すときには、第３およ第４側板２６，２７との連結を解除するとともにベース板２８との連結を解除した第１側板２４を、図２の上方に離脱するように取外すことができ、この際、第２〜第４側板２５〜２７同士の連結ならびに第２〜第４側板２５〜２７およびベース板２８の連結に影響を及ぼすことはない。
【００２０】
なお、この実施例では、ウエルドナット３２…，３５…，３９…が、ベース板２８、第１および第２側板２４，２５に固着されていたが、それらのウエルドナット３２…，３５…，３９…に代えて、他の固着式ナット、たとえばピアスナット等を用いて、部品コストを低減することも可能である。
【００２１】
各側板２４〜２７のベース板２８とは反対側の他端には、蓋部材２３で塞がれるようにして箱体２２の他端部に形成される開口部４２の周縁を共同して規定する鍔部２４ｂ，２５ｂ，２６ｂ，２７ｂが直角にかつ一体に連設される。また蓋部材２３は、第３側板２６にヒンジ結合されることで開閉可能として箱体２２に支承されるものであり、蓋部材２３に締結される一対のヒンジ部材４３，４３を締結するためのたとえば３つずつ２組の締結孔４４，４４…が、第３側板２６に設けられる。またヒンジ部材４３，４３が設けられる側とは反対側で蓋部材２３には、第４側板２７の鍔部２７ｂへの係合および係合解除をキー操作で切換えるロック機構（図示せず）が取付けられるものであり、ロック機構取付けのための透孔４５が蓋部材２３に設けられる。
【００２２】
ところで、自動切替装置１５はスイッチングユニット１６および制御ユニット１７で構成されるのであるが、スイッチングユニット１６が箱体２２におけるベース板２８に取付けられるのに対し、制御ユニット１７は蓋部材２３に取付けられる。しかも蓋部材２３で箱体２２の開口部４２を閉じた状態では、図２で示すように、スイッチングユニット１６および制御ユニット１７が相互に重なることがないように、前記両ユニット１６，１７が箱体２２および蓋部材２３に分かれて取付けられる。
【００２３】
図４〜図７を併せて参照して、スイッチングユニット１６は、絶縁板４９を介して前記箱体２２のベース板２８に締結される支持枠５０と、常用電源系統１８に連なって支持枠５０に固定配置される３つの第１個別接点５１…と、エンジン発電機１９に連なって支持枠５０に固定配置される３つの第２個別接点５２…と、電気負荷２０に連なる一対ずつ３組の共通接点５３，５３…と、共通接点５３…を第１個別接点５１…に導通させる第１回動位置ならびに共通接点５３…を第２個別接点５２…に導通させる第２回動位置（図６で示す位置）間での回動を可能として支持枠５０に支承されるシーソー型の回動部材５４と、回動部材５４が第１および第２回動位置の一方側に回動するのに応じて第１および第２回動位置の一方に回動部材５４を保持するばね力を発揮するばね部材５５と、該ばね部材５５のばね力に抗して回動部材５４を第１回動位置側に駆動する電磁力を発揮し得る第１ソレノイド５６と、ばね部材５５のばね力に抗して回動部材５４を第２回動位置側に駆動する電磁力を発揮し得る第２ソレノイド５７とを備える。
【００２４】
支持枠５０には、軸方向両端部を除く大部分を横断面矩形状としてベース板２８と平行な平面に配置される回動軸５８の両端部が回動可能に支承される。また回動部材５４は、該回動軸５８の軸線と直交する方向に延びるものであり、該回動部材５４の中央部が前記回動軸５８の一端寄りの部分に固着される。
【００２５】
図６に特に注目して、第１ソレノイド５６は、回動部材５４の一端側（図６の下端側）に対応して支持枠５０に配設され、第２ソレノイド５７は、回動部材５４の他端側（図６の上端側）に対応して支持枠５０に配設される。
【００２６】
第１ソレノイド５６は、回動部材５４側の固定コア５９と、回動部材５４とは反対側で固定コア５９に対向するプランジャ６０と、プランジャ６０を固定コア５９に吸着する電磁力を発揮するコイル６１と、一端を回動部材５４の一端に当接させ得るようにして固定コア５９の中央部を軸方向移動可能に貫通してプランジャ６０に連結される押圧ロッド６２と、プランジャ６０を固定コア５９から離反させる方向のばね力を発揮して押圧ロッド６２および固定コア５９間に設けられる戻しばね６３とを有して、支持枠５０に配設される。
【００２７】
また第２ソレノイド５７は、回動部材５４側の固定コア６４と、回動部材５４とは反対側で固定コア６４に対向するプランジャ６５と、プランジャ６５を固定コア６４に吸着する電磁力を発揮するコイル６６と、一端を回動部材５４の他端に当接させ得るようにして固定コア６４の中央部を軸方向移動可能に貫通してプランジャ６５に連結される押圧ロッド６７と、プランジャ６５を固定コア６４から離反させる方向のばね力を発揮して押圧ロッド６７および固定コア６４間に設けられる戻しばね６８とを有して、支持枠５０に配設される。
【００２８】
前記回動部材５４が固定される部分に隣接した位置で前記回動軸５８には、前記回動部材５４とともに略Ｔ字状をなすばね受け腕６９の基端が直角に固着され、第１および第２ソレノイド５６，５７間に対応する部分で支持枠５０にはばね受け部材７０が締結される。
【００２９】
前記ばね受け腕６９の先端および前記ばね受け部材７０には、三角形状に凹んだ受け部６９ａ，７０ａが相互に対向するようにして形成されており、板ばねから成るばね部材５５の両端がそれらの受け部６９ａ，７０ａで受けられる。しかもばね受け部材７０は、回動部材５４が第１および第２回動位置の中央の位置にあるときに、該ばね受け部材７０が有する受け部７０ａの中央すなわちばね部材５５の一端の当接点と回動軸４８の軸線とを結ぶ直線７１が回動部材５４と直交するように設定されるものであり、前記回動部材５４が第１および第２回動位置の中央の位置にあるときにはばね受け腕６９の受け部６９ａの中央すなわちばね部材５５の他端の当接点が前記直線７１上に在る。
【００３０】
したがって回動部材５４が、図６で示す第２回動位置にある状態から第１回動位置側に回動する際に、前記ばね受け腕６９の受け部６９ａの中央が直線７１を通過すると、ばね部材５５は回動部材５４を第１回動位置側に付勢するばね力を発揮する。それとは逆に、回動部材５４が、第１回動位置から第２回動位置側に回動する際にはばね受け腕６９の受け部６９ａの中央が直線７１を通過すると、ばね部材５５は回動部材５４を第２回動位置側に付勢するばね力を発揮することになる。
【００３１】
また第１ソレノイド５６は、そのコイル６１の非通電状態では第２回動位置にある回動部材５４の一端に押圧ロッド６２の一端を当接させた状態にあり、第２ソレノイド５７におけるコイル６６の非通電状態でコイル６１に通電すると、押圧ロッド６２は、ばね受け腕６９の受け部６９ａの中央が直線７１を通過するまで回動部材５４を第１回動位置側に押圧回動せしめることになり、その後で、ばね部材５５のばね力により回動部材５４が第１回動位置まで回動すると、押圧ロッド６２の一端から回動部材５４の一端が離反する。一方、第２ソレノイド５７は、そのコイル６６の非通電状態では第１回動位置にある回動部材５４の他端に押圧ロッド６７の一端を当接させた状態にあり、第１ソレノイド５６のコイル６１の非通電状態でコイル６６に通電すると、押圧ロッド６７は、ばね受け腕６９の受け部６９ａの中央が直線７１を通過するまで回動部材５４を第２回動位置側に押圧回動せしめることになり、その後で、ばね部材５５のばね力により回動部材５４が第２回動位置まで回動すると、押圧ロッド６７の一端から回動部材５４の他端が離反する。
【００３２】
しかも第１回動位置にある回動部材５４の位置は、ばね部材５５のばね力により保持されるものであり、第１回動位置にある回動部材５４に接触している押圧ロッド６７に作用する戻しばね６８のばね荷重は、ばね部材５５のばね力よりも低く設定される。また第２回動位置にある回動部材５４の位置は、ばね部材５５のばね力により保持されるものであり、第２回動位置にある回動部材５４に接触している押圧ロッド６２に作用する戻しばね６３のばね荷重は、ばね部材５５のばね力よりも低く設定される。
【００３３】
ところで、第１および第２ソレノイド５６，５７のコイル６１，６６を非通電としたままの状態での手動操作により、回動部材５４に回動力を作用せしめることも可能であり、手動操作力を作用せしめることを可能とした操作部６０ａ，６５ａが、第１および第２ソレノイド５６，５７がそれぞれ備えるプランジャ６０，６５にそれぞれ一体に設けられる。各操作部６０ａ，６５ａは、第１および第２ソレノイド５６，５７の外部からプランジャ６０，６５を押込むことで押圧ロッド６２，６７により回動部材５４に操作力を及ぼすようにして各プランジャ６０，６５の外端に一体に設けられるものであり、第１および第２ソレノイド５６，５７のコイル６１，６６が非通電状態にあるときには支持枠５０から突出するように形成される。
【００３４】
前記ばね受け部材７０に関して回動部材５４とは反対側で回動軸５８には、たとえば３つの絶縁材料から成る可動接点支持部材７４…が、相互に間隔を受けて固着される。すなわち可動接点支持部材７４…は、回動部材５４と同軸の軸線まわりに回動することを可能として該回動部材５４に連動連結される。
【００３５】
支持枠５０には、各可動接点支持部材７４…にそれぞれ対応した絶縁材料製の支持ブロック７５…と、各可動接点支持部材７４…および各支持ブロック７５…間を隔てる複数枚たとえば４枚の隔板７６…が固定される。
【００３６】
各可動接点支持部材７４…の両端部には、可動接点支持部材７４…から一部を突出させるようにして共通接点５３，５３がそれぞれ設けられる。また可動接点支持部材７４…の両端部に対応する位置で前記支持ブロック７５…には第１および第２個別接点５１…，５３…が固定される。すなわち第１個別接点５１…は、可動接点支持部材７４…が回動部材５４とともに第１回動位置に回動するのに応じて一方（図７の上方）の共通接点５３に接触、導通するようにして各支持ブロック７５…に固定され、第２個別接点５２…は、可動接点支持部材７４…が回動部材５４とともに第２回動位置に回動するのに応じて他方（図７の下方）の共通接点５３に接触、導通するようにして各支持ブロック７５…に固定される。
【００３７】
第１個別接点５１…には第１電源用端子部材７７…がそれぞれ連設され、第２個別接点５２…には第２電源用端子部材７８…がそれぞれ連設される。また各可動接点支持部材７４…の中央部に対応した位置で支持ブロック７５…には、各共通接点５３，５３…にリード線７９，７９…を介して連なる導電部材８０…が固定配置されており、各導電部材８０…およびリード線７９，７９…を介して一対の共通接点５３，５３に１つずつ連なる負荷用端子部材８１…が導電部材８０…に一体に連設される。
【００３８】
而して第１電源用端子部材７７…には常用電源系統１８に連なる電線８２…が接続され、第２電源用端子部材７８…にはエンジン発電機１９に連なる電線８３…が接続され、負荷用端子部材８１…には電気負荷２０に連なる電線８４…が接続される。
【００３９】
図８〜図１０において、第１電源用端子部材７７は、電線８２を挿入させる挿入孔８５を有するとともに該挿入孔８５に直交する軸線を有するねじ孔８６を有して導電材料により形成されるものであり、この第１電源用端子部材７７への電線８２の接続にあたっては、第１電源用端子部材７７に、導電材料製のリテーナ８７が装着されるとともにボルト８８が螺合される。
【００４０】
リテーナ８７は、電線８２を挿入孔８５の内面との間で挟持可能として挿入孔８５内に挿入される挟圧板８９と、ボルト８８を挿通せしめる挿通孔９２を有して第１電源用端子部材７７の外面に対向する対向板９０と、挟圧板８９および対向板９０の一端間を結ぶ連結板９２とが、略Ｕ字状の横断面形状となるように一体に連設されて成るものである。また挿通孔９２に挿通されるボルト８８は、その先端を前記挟圧板８９に当接させ得るようにしてねじ孔８６に螺合され、ボルト８８を締付けることで、挿入孔８５に挿入された電線８２の一端の被覆剥離部が、挟圧板８９および挿入孔８５の内面間に挟持され、これにより第１電源用端子部材７７への電線８２の電気的接続が得られる。
【００４１】
また挿入孔８５は、その軸方向いずれの側からでも電線８２を挿入可能とすべく両端を開放して第１電源用端子部材７７に設けられており、前記リテーナ８７は、前記挟圧板８９を前記挿入孔８５内に軸方向いずれの側からでも挿入可能とするとともに挿入された挟圧板８９にボルト８８の先端を当接させることを可能として、略Ｕ字状に形成されている。
【００４２】
しかも図８で明示するように、挟圧板８９の電線８２側の面には凹凸部８９ａが形成されており、これにより、挟圧板８９を電線８２の被覆剥離部に喰込ませ、電線８２の第１電源用端子部材７７への電気的接続状態をより確実に保持することができる。
【００４３】
ところで、電線８２の一端に、図１１で示すようなアイレット型端子１０１が取付けられている場合があるが、第１電源用端子部材７７のねじ孔８８との螺合を解除してボルト８８をリテーナ８７の対向板９０から抜くことが可能であるので、対向板９０および第１電源用端子部材７７の外面間に挿入したアイレット型端子１０１をボルト８８の締付で対向板９０および第１電源用端子部材７７の外面間に挟持することが可能であり、アイレット型端子１０１を第１電源用端子部材７７に電気的に接続することも可能となる。
【００４４】
また第２電源用接続端子７８への電線８３の接続構造、ならびに負荷用接続端子８１への電線８４の接続構造は、上記第１電源用接続端子７７への電線８２の接続構造と基本的には同一であり、詳細な説明を省略する。
【００４５】
このようなスイッチングユニット１６は、蓋部材２３で開閉可能な開口部４２を有する箱体２２内に、第１および第２ソレノイド５６，５７の操作部６０ａ，６５ａを開口部４２側に配置するとともに回動部材５４および可動接点支持部材７４…を開口部４２とは反対側すなわちベース板２８側に配置して収容される。
【００４６】
しかも各端子部材７７…，７８…，８１…への電線８２…，８３…，８４…の接続部はカバー板９３で覆われており、このカバー板９３は、支持枠５０に植設された複数の支柱９４，９４…の先端部に着脱可能に取付けられる。
【００４７】
またスイッチングユニット１６を収容した収容箱２１からは各電線８２…，８３…，８４…が導出されるのであるが、この実施例では、箱体２２のうち第１側板２４に、第１電源用端子部材７７…および常用電源系統１８を結ぶ電線８２…を導出させるための電線導出孔９５が設けられ、第２側板２５に、第２電源用端子部材７８…およびエンジン発電機１９を結ぶ電線８３…を導出させるための電線導出孔９６と、負荷用端子部材８１…および電気負荷２０を結ぶ電線８４…を導出させるための電線導出孔９７とが設けられる。しかも各電線導出孔９５，９６，９７を貫通するようにして第１および第２側板２４，２５には、導出管９８，９９，１００が固着され、電線８２…，８３…，８４…は、それらの導出管９８，９９，１００を貫通して箱体２２の外方に導出される。
【００４８】
図１２を併せて参照して、制御ユニット１７は、収容箱２１における蓋部材２３の内面側に固定配置される基板１０２上に、マイクロチップ等が搭載されることで構成されるものであり、この制御ユニット１７には、前記基板１０２に配設される設定時間変更操作手段１０３からの設定時間変更指示信号、ならびに蓋部材２３の外面側に配設される制御モード設定手段１０４の操作に基づく信号が入力される。また制御ユニット１７は、常用電源系統１８の停電・復電を常時監視する機能を有しており、その検出結果と、前記設定時間変更操作手段１０３および制御モード設定手段１０４からの信号とに基づいて、スイッチングユニット１６における第１および第２ソレノイド５６，５７の通電・非通電、エンジン発電機１９の起動・停止、液晶等で構成されて蓋部材２３に設けられている表示手段１０５の表示を制御する。
【００４９】
設定時間変更操作手段１０３は、その操作部１０３ａの操作に応じて、エンジン発電機１９での暖機時間として必要な時間を、たとえば１５秒、３０秒および１２０秒の３種類に変化させて設定可能に構成されるものであり、設定時間変更操作手段１０３で設定される設定時間が、設定時間変更操作手段１０３から制御ユニット１７に入力される。
【００５０】
また制御モード設定手段１０４は、回動操作可能な操作ダイヤル１０６を有しており、その操作ダイヤル１０６を第１ポジションＰ１〜第４ポジションＰ４まで回動するのに応じて、制御ユニット１７による制御モードを設定するための各ポジションＰ１〜Ｐ４毎に異なる信号が制御モード設定手段１０４から制御ユニット１７に入力される。
【００５１】
而して第１ポジションＰ１は、制御ユニット１７による制御を停止するためのポジションであり、第２ポジションＰ２は、電源供給系統の自動切替制御モードであり、この第２ポジションＰ２に操作ダイヤル１０６を回動操作しておくことで、制御ユニット１７によるスイッチングユニット１６の切替制御、エンジン発電機１９の起動・停止制御および表示手段１０５の表示制御が自動的に実行される。また第３ポジションＰ３は、エンジン発電機１９を手動起動させるためのポジションであり、操作ダイヤル１０６を第３ポジションＰ３に回動操作すると制御ユニット１７はエンジン発電機１９を起動させる。さらに第４ポジションＰ４は、エンジン発電機１９の出力電力を電気負荷２０に供給するためのポジションであり、操作ダイヤル１０６を第４ポジションＰ４に回動操作すると、制御ユニット１７は、常用電源系統１８での停電の有無にかかわらず、エンジン発電機１９の出力電力を電気負荷２０に供給するようにスイッチングユニット１６の作動を制御する。
【００５２】
前記自動切替制御モードにおいて、制御ユニット１７は、図１３で示す手順に従って、スイッチングユニット１６における第１および第２ソレノイド５６，５７の通電・非通電、エンジン発電機１９の起動・停止、ならびに表示手段１０５の表示を制御するものであり、ステップＳ１では、常用電源系統１８で停電が生じているか否かを判断し、停電時にはステップＳ２でフラグＦＡが「０」であるか否かを確認する。このフラグＦＡは、エンジン発電機１９が作動中であるか否かを示すフラグであり、エンジン発電機１９の作動状態ではＦＡ＝１である。
【００５３】
ステップＳ２でＦＡ＝０であることを確認したとき、すなわちエンジン発電機１９が非作動状態であるときには、設定時間変更操作手段１０３で設定される設定時間をステップＳ３で読込み、ステップＳ４でエンジン発電機１９を起動せしめるとともに表示手段１５の表示状態を切替える。
【００５４】
ところで制御ユニット１７は、エンジン発電機１９の累積運転時間を表示する状態と、エンジン発電機１９の起動後に前記設定時間変更操作手段１０３で設定される設定時間が経過するまでのエンジン発電機１９の暖機運転中に前記設定時間の減少をカウントダウン表示する状態とを切替えて、表示手段１０５の表示を制御することが可能であり、ステップＳ４において制御ユニット１７は、エンジン発電機１９の暖機運転中に前記設定時間の減少をカウントダウン表示する状態に表示手段１０５の表示状態を切替える。
【００５５】
ステップＳ５では、ステップＳ４でのエンジン発電機１９の起動に応じてフラグＦＡを「１」に設定し、次のステップＳ６に進む。またステップＳ２でＦＡ＝１であると判断したときには、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５を迂回してステップＳ６に進む。
【００５６】
ステップＳ６では、設定時間変更操作手段１０３で設定される設定時間をカウントするタイマがカウントダウンを実行し、ステップＳ７で、設定時間の減少を表示手段１０５にカウントダウン表示する。
【００５７】
次のステップＳ８では、設定時間変更操作手段１０３で設定された設定時間が経過したか否かを判断し、時間が経過したと判断したとき、すなわちエンジン発電機１９の設定時間の暖機運転が終了したと判断したときには、ステップＳ９において、電気負荷２０に供給する電力を、常用電源系統１８からエンジン発電機１９の出力電力に切替えるようにスイッチングユニット１６を制御し、また表示手段１０５の表示をエンジン発電機１９の累積運転時間を表示する状態に切替える。
【００５８】
ステップＳ１０ではフラグＦＢを「１」に設定する。このフラグＦＢは、常用電源系統１８の電力およびエンジン発電機１９の出力電力のいずれを電気負荷２０に供給している状態であるかを示すフラグであり、エンジン発電機１９の出力電力を電気負荷２０に供給している状態ではＦＢ＝１であり、ステップＳ９での電源切替に応じてステップＳ１０でＦＢ＝１とする。
【００５９】
ステップＳ１で、停電が生じていないと判断したとき、すなわち常用電源系統１８の電力を用いている状態で常用電源系統１８が停電していない状態、もしくはエンジン発電機１９の出力電力を用いている状態で常用電源系統１８が復電した状態では、ステップＳ１からステップＳ１１に進み、このステップＳ１１でフラグＦＢが「１」であるか否かを判断する。
【００６０】
ステップＳ１１で、ＦＢ＝１であると判断したとき、すなわちエンジン発電機１９の出力電力を用いている状態で常用電源系統１８が復電したと判断したときには、ステップＳ１２で、電気負荷２０に供給する電力を、エンジン発電機１９の出力電力から常用電源系統１８の電力に切替えるようにスイッチングユニット１６を制御し、またエンジン発電機１９を停止する。その後、ステップＳ１３で設定時間のカウントダウンを行なうタイマをリセットし、ステップＳ１４では、フラグＦＡ，ＦＢをそれぞれ「０」にセットする。
【００６１】
次にこの実施例の作用について説明すると、制御ユニット１７で制御されるスイッチングユニット１６は、電気負荷２０に連なる共通接点５３…を常用電源系統１８に連なる第１個別接点５１…に導通させる第１回動位置ならびに前記共通接点５３…をエンジン発電機１９に連なる第２個別接点５２…に導通させる第２回動位置間での回動を可能として支持枠５０に支承されるシーソー型の回動部材５４と、第１および第２回動位置間の中央を通過して回動部材５４が第１および第２回動位置の一方側に回動するのに応じて第１および第２回動位置の一方に前記回動部材５４を保持するばね力を発揮するばね部材５５と、該ばね部材５５のばね力に抗して前記回動部材５４を第１回動位置側に駆動する電磁力を発揮し得る第１ソレノイド５６と、前記ばね部材５５のばね力に抗して前記回動部材５４を第２回動位置側に駆動する電磁力を発揮し得る第２ソレノイド５７とを備えている。
【００６２】
このようなスイッチングユニット１６によれば、制御ユニット１７により第１および第２ソレノイド５６，５７の通電・非通電を切替制御することで、常用電源系統１８が停電したときのエンジン発電機１９からの電気負荷２０への電力供給ならびに常用電源系統１８が復電したときの常用電源系統１８からの電気負荷２０への電力供給を自動的に切替えることが可能である。
【００６３】
第１および第２ソレノイド５６，５７がそれぞれ備えるプランジャ６０，６５には、それらのプランジャ６０，６５を外部から押込み操作することを可能とした操作部６０ａ，６５ａがそれぞれ一体に設けられており、第１および第２ソレノイド５６，５７の通電・非通電によらず、前記操作部６０ａ，６５ａをオペレータが押込み操作することにより、たとえば制御ユニット１７が故障した場合に、常用電源系統１８およびエンジン発電機１９と、電気負荷２０との間の択一的な切替えが可能である。しかも特別なレバー機構等を付設することを不要とし、操作部６０ａ，６５ａがプランジャ６０，６５に一体に設けられるだけの簡単な構成で、オペレータの手動による切替操作が可能となる。
【００６４】
また共通接点５３…は、回動部材５４と同軸の軸線まわりに回動することを可能として該回動部材５４に連動連結される可動接点支持部材７４に設けられており、スイッチングユニット１６は、蓋部材２３で開閉可能な開口部４２を有する箱体２２内に、操作部６０ａ，６５ａを開口部４２側に配置するとともに前記回動部材５４および可動接点支持部材６４を前記開口部４２とは反対側に配置して収容されている。このため第１および第２個別接点５１…，５２…と共通接点５３…との接触部を箱体２２の内方側に配置してそれらの接触部への外部からの接触を極力防止した上に、操作部６０ａ，６５ａを箱体２２の開口部４２側に配置することでオペレータによる手動操作を容易とすることができる。
【００６５】
さらに共通接点５３…は、可動接点支持部材７４の両端部に設けられ、該共通接点５３…への導通を可能とした第１および第２個別接点５１…，５２…が可動接点支持部材７４の両端部に対応した位置にそれぞれ固定配置されており、常用電源系統１８およびエンジン発電機１９に個別に連なる第１および第２電源用端子部材７７…，７８…が第１および第２個別接点５１…，５２…に連設され、電気負荷２０に連なるとともに前記可動接点支持部材７４の中央部に対応した位置に固定配置される負荷用端子部材８１…が共通接点５３…に接続されている。このような構成によれば、第１電源用端子部材７７…、第２電源用端子部材７８…および負荷用端子部材８１…にそれぞれ連なる電線８２…，８３…，８４…の配線ラインを振り分けるようにして各電線８２…，８３…，８４…の配線を容易とすることができる。
【００６６】
前記各端子部材７７…，７８…，８１…に各電線８２…，８３…，８４…を接続するにあたり、各端子部材７７…，７８…，８１…には、電線８２…，８３…，８４…を挿入させる挿入孔８５がそれぞれ設けられるとともに挿入孔８５に直交する軸線を有するねじ孔８６がそれぞれ設けられている。また電線８２…，８３…，８４…を挿入孔８５の内面との間で挟持可能として挿入孔８５内に挿入される挟圧板８９と、挿通孔９２を有して前記端子部材７７…，７８…，８１…の外面に対向する対向板９０と、挟圧板８９および対向板９０の一端間を結ぶ連結板９１とが、略Ｕ字状の横断面形状を有して一体に連設されることで導電材料製のリテーナ８７が構成されており、前記挿通孔９２に挿通されるとともにねじ孔８６に螺合されるボルト８８の先端が挟圧板８９に当接されている。
【００６７】
したがって挟圧板８９を挿入孔８５内に挿入するだけで該挟圧板８９がねじ孔８６の軸線まわりに回転することが阻止されることになり、挟圧板８９にボルト８８の先端を当接させるだけの簡単な構成で、電線８２…，８３…，８４…によじれが生じることや、素線を傷付けることを防止しつつ挟圧板８９および挿入孔８５の内面間に電線８２…，８３…，８４…の一端を挟持して、電線８２…，８３…，８４…の端子部材７７…，７８…，８１…への電気的接続状態を確実に保持することができる。
【００６８】
しかもねじ孔８６との螺合を解除してボルト８８を対向板９０から抜くことが可能であるので、対向板９０および端子部材７７…，７８…，８１…の外面間に挿入したアイレット型端子１０１をボルト８８の締付で対向板９０および端子部材７７…，７８…，８１…の外面間に挟持することが可能であり、アイレット型端子１０１を端子部材７７…，７８…，８１…に電気的に接続することも可能となる。
【００６９】
また挿入孔８５は、その両端を開放して前記各端子部材７７…，７８…，８１…に設けられるものであり、挿入孔８５に軸方向いずれの側からでも挿入可能な挟圧板８９にボルト８８の先端を当接させることができるので、挟圧板８９および電線８２…，８３…，８４…の挿入孔８６への挿入方向を選ぶことで、電線８２…，８３…，８４…を挿入孔８５の軸方向いずれからでも端子部材７７…，７８…，８１…に電気的に接続することができる。
【００７０】
ところで自動切替装置１５が収容される収容箱２１は、一端を閉じるとともに他端を開放した四角形の有底角筒状に形成される箱体２２と、該箱体２２の開口部４２を開閉可能に閉じる蓋部材２３とから構成され、箱体２２は、連結時に四角形の角筒状をなす４つの第１〜第４側板２４，２５，２６，２７と、それらの側板２４〜２７の一端を共通にかつ着脱可能に連結せしめるベース板２８とから成り、従来のような穿孔用プレート等を不要としたので、少ない専用部品点数で箱体２２を構成することができるとともに箱体２２の組立作業工数を低減することができる。
【００７１】
しかも前記各側板２４〜２７は、それらの側板２４〜２７のうち電線導出孔９５，９６，９７が設けられるべきであるとして選択された側板たとえば２４，２５を穿孔加工のために取外す際には、他の側板同士の連結ならびに他の側板およびベース板２８の連結に影響を及ぼすことを回避することを可能として、相互に隣接した側板２４〜２７に着脱可能に連結されている。
【００７２】
したがって収容箱２１の設置場所の状況に応じて自動切替装置１５に連なる電線８２…，８３…，８４…を導出させる電線導出孔９５，９６，９７が設けられるべきであるとして選択された側板だけを、箱体２２の他の部分に影響を及ぼすことなく取外し、電線導出孔９５，９６，９７の穿孔加工を施すことが可能であり、設置場所の状況によって電線導出孔９５〜９７を設ける箇所を任意に設定することが可能である。
【００７３】
また各側板２４〜２７およびベース板２８は、相互の連結解除を可能として相互に連結されるものであるので、搬送時に箱体２２を４つの側板２４〜２７およびベース板２８に分解しておくことで、収容箱２１を搬送する際に必要なスペースを小さくし、搬送効率を向上することができる。
【００７４】
さらに自動切替装置１５を相互に構成するスイッチングユニット１６および制御ユニット１７が、箱体２２の開口部４２を蓋部材２３で閉じた状態では、相互に重なることを回避した配置で箱体２２および蓋部材２３に分かれて取付けられており、これにより収容箱２１内で自動切替装置１５の配線に必要なスペースを確保することが容易となる。また収容箱２１内部の実装密度を高めることが可能となるとともに、電線導出孔９５〜９７を設ける箇所の設定自由度を増大することができる。
【００７５】
収容箱２１の蓋部材２３には制御ユニット１７で表示状態が制御される表示手段１０５が設けられており、制御ユニット１７は、常用電源系統１８での停電に応じたエンジン発電機１９の起動時から設定時間が経過した暖機運転終了に伴ってエンジン発電機１９の出力電力を電気負荷２０に供給するようにスイッチングユニット１６の切替作動を制御するとともに、エンジン発電機１９の起動に伴って前記設定時間を表示するように前記表示手段１０５を制御するように構成されている。
【００７６】
したがって常用電源系統１８の停電に伴ってエンジン発電機１９が起動したときには、そのエンジン発電機１９の暖機に要する時間が表示手段１０５に表示されることになり、エンジン発電機１９の起動後に電気負荷２０に電力が供給されるまで時間遅れがあっても、エンジン発電機１９が暖機運転中であることを使用者に認識させることができ、自動切替装置１５が故障しているのではないかと言う不信感を使用者に抱かせる可能性を解消することができる。
【００７７】
しかも前記設定時間を設定時間変更操作手段１０３により変更操作可能であるので、エンジン発電機１８の暖機時間を該エンジン発電機１９の運転環境に応じて適切に設定することが可能であるとともに、その変更に応じて暖機時間を適切に表示することができる。
【００７８】
また制御ユニット１７は、エンジン発電機１９の起動後の時間経過に伴なう前記設定時間の減少をカウントダウン表示するように表示手段１０５を制御するものであり、それにより、電気負荷２０に電力が供給されるまでの時間を使用者が適切に把握することができ、充分な安堵感を与えることができる。
【００７９】
さらに制御ユニット１７は、エンジン発電機１９の暖機運転中以外ではエンジン発電機１９の累積運転時間を表示するように表示手段１０５を制御するものであるので、エンジン発電機１９のメンテナンスを実行するタイミングを適切に把握することを可能とした上で、常用電源系統１８の停電時には使用者に不信感を抱かせないような緊急表示ができるようにしたシステムを簡単に構成することができる。
【００８０】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、常用電源系統が停電したときのエンジン発電機からの電気負荷への電力供給ならびに常用電源系統が復電したときの常用電源系統からの電気負荷への電力供給を自動的に切替えることが可能であり、たとえば制御ユニットが故障した場合にはオペレータによる操作部の押込み操作により、常用電源系統およびエンジン発電機と、電気負荷との間の択一的な切替えが可能であり、しかも特別なレバー機構等を付設することを不要とし、操作部がプランジャに一体に設けられるだけの簡単な構成で、オペレータの手動による切替操作が可能となる。
【００８２】
また請求項２記載の発明によれば、第１および第２個別接点と共通接点との接触部への外部からの接触を極力防止した上に、操作部を箱体の開口部側に配置することでオペレータによる手動操作を容易とすることができる。
【００８３】
さらに請求項３記載の発明によれば、第１電源用端子部材、第２電源用端子部材および負荷用端子部材にそれぞれ連なる電線の配線ラインを振り分けるようにして各電線の配線を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動切替装置の構成を示す回路図である。
【図２】自動切替装置の一部切欠き正面図である。
【図３】収容箱の分解斜視図である。
【図４】スイッチングユニットの拡大正面図である。
【図５】図４の５−５線拡大断面図である。
【図６】図４の６−６線断面図である。
【図７】図４の７−７線断面図である。
【図８】端子部材への電線接続構造を図４の８−８線に沿って示す拡大断面図である。
【図９】端子部材への電線接続構造を示す斜視図である。
【図１０】端子部材への電線接続構造を示す分解斜視図である。
【図１１】電線の一端にアイレット型端子が取付けられている場合の図９に対応した斜視図である。
【図１２】制御系の構成を示すブロック図である。
【図１３】自動切替制御モードでの制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１５・・・自動切替装置
１６・・・スイッチングユニット
１７・・・制御ユニット
１８・・・常用電源系統
１９・・・エンジン発電機
２０・・・電気負荷
２２・・・箱体
２３・・・蓋部材
４２・・・開口部
５０・・・支持枠
５１・・・第１個別接点
５２・・・第２個別接点
５３・・・共通接点
５４・・・回動部材
５５・・・ばね部材
５６・・・第１ソレノイド
５７・・・第２ソレノイド
６０，６５・・・プランジャ
６０ａ，６５ａ・・・操作部
７４・・・可動接点支持部材
７７・・・第１電源用端子部材
７８・・・第２電源用端子部材
８１・・・負荷用端子部材

Claims (3)

1. 常用電源系統（１８）およびエンジン発電機（１９）に個別に連なる第１および第２個別接点（５１，５２）ならびに電気負荷（２０）に連なる共通接点（５３）を有するとともに共通接点（５３）の第１および第２個別接点（５１，５２）への択一的な導通を可能としたスイッチングユニット（１６）と、前記常用電源系統（１８）での停電に応じて前記共通接点（５３）を第２個別接点（５２）に導通させるとともに前記常用電源系統（１８）での復電に応じて前記共通接点（５３）を第１個別接点（５１）に導通させるようにして前記スイッチングユニット（１６）の作動を制御する制御ユニット（１７）とを備える電源の自動切替装置において、前記スイッチングユニット（１６）は、前記共通接点（５３）を第１個別接点（５１）に導通させる第１回動位置ならびに前記共通接点（５３）を第２個別接点（５２）に導通させる第２回動位置間での回動を可能として支持枠（５０）に支承されるシーソー型の回動部材（５４）と、前記第１および第２回動位置間の中央を通過して前記回動部材（５４）が第１および第２回動位置の一方側に回動するのに応じて第１および第２回動位置の一方に前記回動部材（５４）を保持するばね力を発揮するばね部材（５５）と、該ばね部材（５５）のばね力に抗して前記回動部材（５４）を第１回動位置側に駆動する電磁力を発揮し得る第１ソレノイド（５６）と、前記ばね部材（５５）のばね力に抗して前記回動部材（５４）を第２回動位置側に駆動する電磁力を発揮し得る第２ソレノイド（５７）とを備え、第１および第２ソレノイド（５６，５７）がそれぞれ備えるプランジャ（６０，６５）には、それらのプランジャ（６０，６５）を外部から押込み操作することを可能とした操作部（６０ａ，６５ａ）がそれぞれ一体に設けられることを特徴とする電源の自動切替装置。
2. 前記共通接点（５３）は、前記回動部材（５４）と同軸の軸線まわりに回動することを可能として該回動部材（５４）に連動連結される可動接点支持部材（７４）に設けられ、前記スイッチングユニット（１６）は、蓋部材（２３）で開閉可能な開口部（４２）を有する箱体（２２）内に、前記操作部（６０ａ，６５ａ）を開口部（４２）側に配置するとともに前記回動部材（５４）および可動接点支持部材（７４）を前記開口部（４２）とは反対側に配置して収容されることを特徴とする請求項１記載の電源の自動切替装置。
3. 前記可動接点支持部材（７４）の両端部に前記共通接点（５３）が設けられ、該共通接点（５３）への導通を可能とした第１および第２個別接点（５１，５２）が前記可動接点支持部材（７４）の両端部に対応した位置にそれぞれ固定配置され、常用電源系統（１８）およびエンジン発電機（１９）に個別に連なる第１および第２電源用端子部材（７７，７８）が第１および第２個別接点（５１，５２）に連設され、電気負荷（２０）に連なるとともに前記可動接点支持部材（７４）の中央部に対応した位置に固定配置される負荷用端子部材（８１）が、前記共通接点（５３）に接続されることを特徴とする請求項２記載の電源の自動切替装置。

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