JP5610578B2

JP5610578B2 - ロック機構付き開閉器

Info

Publication number: JP5610578B2
Application number: JP2011003535A
Authority: JP
Inventors: 晶也波多野; 浩之岡村
Original assignee: Nitto Kogyo Corp
Current assignee: Nitto Kogyo Corp
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2031-01-12
Also published as: JP2012146472A; US8742270B2; US20120186952A1

Description

本発明は、不用意にハンドルが操作されることを防止するロック機構を備えたロック機構付き開閉器に関するものである。

開閉器やブレーカはハンドル操作によって接点を開閉駆動する構造となっている。このため不用意な外力がハンドルに加わると接点がオンオフする可能性がある。特にオフ位置にあるハンドルがオン方向に動かされると、回路に電流が流れて回路を点検作業中の作業員が感電する危険がある。そこで特許文献１に示されるように、開閉器のハンドルに別のロック部材を装着することにより、不用意なハンドル操作を防止することが行われている。

しかしこの特許文献１はハンドルをロックしたいときにのみロック部材をハンドルに取付ける構造であるから、操作を行う際にはロック部材を開閉器から取り外す必要があり、取り外したロック部材を紛失したり、ハンドル操作後の再装着を忘れたりするなどのおそれがあり、常にハンドルのロックを確実に行うことができないという問題があった。

特開２０１０−６７５５０号公報

本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、ロック部材を紛失するおそれがなく、ロック、アンロックの操作が容易であり、しかもハンドルロックを確実に行うことができるロック機構付き開閉器を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、軸部を中心として回転し、接点を開閉駆動するハンドルの側方に庇状の張出部をハンドルと一体に形成するとともに、この張出部に切欠部を形成し、またこの張出部に隣接する位置に、ばねにより上方に弾発されるロックレバーを設け、このロックレバーのハンドル側の位置には、ハンドルが一方の位置にあるときには張出部の切欠部に係合して他方向へのハンドル操作をロックし、ハンドルが他方の位置にあるときには張出部の下面に当接してハンドル操作を許容するロック用突起を設けたことを特徴とするものである。

なお、可動接点の移動経路を囲む位置に、アークバリヤを形成した構造とすることができる。また、可動接触子と固定接触子を接点を挟んで互いに反対方向に延びるように形成し、双方の接触子が向かい合う位置に対応してこれらの接触子を流れる電流により発生する磁路の一部となる鉄片を設置した構造とすることができる。

本発明のロック機構付き開閉器は、ハンドルとそのロックレバーとからなるロック機構を開閉器の内部に組み込んだものであるから、従来のようにロック部材を紛失するおそれがない。またハンドルがオフ位置にあるときには自動的にロックがかかり、単にロック部材を押し込むという簡単な操作でロックを解除することができるので、ロック、アンロックの操作が容易であり、常にハンドルのロックを確実に行うことができる。
また開閉動作を行うハンドルにロックレバーを直接当接させる構造とすることにより、開閉器の内部のわずかな設置スペースでロック機構を提供することができ、他のメカ機構部を配置するスペースを圧迫することがない。さらにロック機構としての部品点数も少ないため製造コストを削減することができる。
また可動接点の移動経路を囲む位置にアークバリヤを形成した構造とすれば、接点開放時に発生するアークガスの熱からケースを保護することができる。また、可動接触子と固定接触子を接点を挟んで互いに反対方向に延びるように形成し、双方の接触子が向かい合う位置に対応して接触子を流れる電流により発生する磁路の一部となる鉄片を設置した構造とすれば、接触子を流れる電流により生じる磁力によって接点が互いに押し付けられ、大電流による接点の浮き上がりを防止することができる。

第１の実施形態の外観を示す斜視図である。中間ケースの内部構造を示す斜視図である。ハンドル部分の斜視図である。内部構造を示す斜視図である。ハンドルの非ロック状態を示す斜視図である。ハンドルのロック状態を示す斜視図である。アークバリヤを示す斜視図である。アークバリヤを組み込んだ開閉器の側面図である。接点及び接触子の部分の説明図である。接触子に設けた鉄片の断面図である。

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１〜図５は本発明を２極式開閉器に適用した実施形態を示すものである。図１に示すように、この開閉器は中間ケース１の両側に右側ケース２と左側ケース３とを配置した構造であり、中間ケース１の上面にハンドル４が設けられ、左側ケース３の内部には筒状のガイド部５が形成され、その内部にロックレバー６が収納されている。ここで左右は、電源側（ハンドル操作のオン方向）を上側としたときの左右に対応するものである。

図２は中間ケース１の内部構造を示す斜視図であり、図３はハンドル部分の斜視図である。中間ケース１には上部にハンドル孔７が形成されており、図３に示されるハンドル４が中間ケース１にまたがるようにハンドルピン８により軸支されている。ハンドル４は両側に脚部９を備え、その下端部付近に設けられた軸部１０に可動接触子１１の上端が軸支されている。可動接触子１１は各極に対応させて、中間ケース１の両側にそれぞれ形成されている。

図３、図４に示すように、ハンドル４の下部にはクレドル１２が設けられている。クレドル１２は中間ケース１と左側ケース３とにピンで支持されている。図３に示すように、クレドル１２は中央壁の両側に一対の腕部１３を備え、この腕部１３と可動接触子１１の中間部に設けた引掛部１４との間にはハンドルばね１５が張設されている。ハンドル４の操作によりその下端の軸部１０は移動することとなり、軸部１０が前記腕部１３と引掛部１４とを結ぶ直線（中立線）を電源側に越えると可動接触子１１はハンドルばね１５によって電源側に移動して可動接点１６を固定接点１７と接触させて接点をオンとし、逆に軸部１０が腕部１３と引掛部１４とを結ぶ直線（中立線）を負荷側に越えると可動接触子１１はハンドルばね１５によって負荷側に反転して接点をオフとすることは、従来と同様である。

この実施形態の開閉器はクレドル１２の先端をトリガフック１８により支持している。このようにこの実施形態では各極に独立に可動接触子１１を設けたため、バランスを取るためにハンドルばね１５を各極ごとに設ける必要があり、両側に腕部１３を備えたクレドル１２を用いた。しかし単極の開閉器であればハンドルばね１５は単一となるので、クレドル１２もトリガフック１８も不要であり、ハンドルばね１５の上端をハンドル上部のピン等に引掛けておくようにすればよい。また本実施形態においても、トリガフック１８を省略してクレドル１２の先端を中間ケース１によって支持させても差支えない。

以上に説明したように、開閉器のオンオフ操作はハンドル４によって行われるものであるから、接点の状態を維持するためにはロックレバー６によりハンドル４の動きをロックすればよい。図５、図６はロック機構の要部の拡大図であり、ハンドル４のロックレバー６側の側方に、庇状の張出部２０をハンドル４と一体に形成してある。この張出部２０はハンドル４の回転中心となるハンドルピン８を中心とする円弧面であり、その一方の端部に切欠部２１を形成してある。この実施形態では切欠部２１は角型である。なお本発明においては、切欠部２１はロック用突起２５に対応するものであれば、必ずしも張出部２０の端部に形成する必要はない。

ロックレバー６は、この張出部２０に隣接する位置に設けられている。ロックレバー６はガイド部５の上端から突出する頭部２２と、ガイド部５の内部に収納される脚部２３と、その下端のばね２４とを備えている。ばね２４はロックレバー６を常に上向きに弾発するものである。ロックレバー６の脚部２３の上部には、ハンドル４の張出部２０の方向に突出するロック用突起２５が形成されている。このロック用突起２５は図示のように角柱状のもので、図６に示すようにハンドル４が一方の位置（ここではオフ位置）にあるときには張出部２０の切欠部２１に係合している。このため図６の状態では、他方向（オン方向）へのハンドル操作を行おうとしても、切欠部２１の端面がロック用突起２５に当たって動かせないのでハンドルはこの位置にロックされ、接点がオンされることがない。

しかし、ロックレバー６の頭部２２を指で押し込めばばね２４に抗してロックレバー６が下がるので、ロック用突起２５は張出部２０よりも下側に移動し、ハンドル４を操作することが可能となる。すなわち、オフ位置にあるハンドル４をオン方向に操作するためには、ロックレバー６を押し込みながらハンドル操作をする必要があり、不用意なハンドル操作を防止することができる。

またハンドル４が他方の位置（ここではオン位置）にあるときには、ばね２４の弾発力により図５に示すようにロック用突起２５は張出部２０の下面に当接している。前記したように張出部２０はハンドル４の回転中心を中心とする円弧面であるから、ロック用突起２５はハンドル操作の支障にならない。よってオン位置からオフ方向へのハンドル操作はロックレバー６と無関係に行うことができる。なお、ハンドル４が元の一方の位置（ここではオフ位置）にまで操作されると、ロック用突起２５はばね２４の弾発力により上昇して張出部２０の切欠部２１に自動的に嵌まり込み、再びロック状態に戻る。

以上に説明したように、本発明のロック機構付き開閉器は、従来のようにロック部材を脱着する必要がないので、取り外したロック部材を紛失したり、ハンドル操作後の再装着を忘れたりするなどのおそれがなくなり、ハンドル４とロックレバー６という少数部品の組み合わせにより、ハンドル４のロックを確実に行うことができる。
また開閉動作を行うハンドル４にロックレバー６を直接当接させる構造とすることにより、開閉器の内部のわずかな設置スペースでロック機構を提供することができ、他のメカ機構部を配置するスペースを圧迫することがない。

上記した実施形態はハンドル操作により接点をオンオフする開閉器に本発明を適用したものであるが、本発明において開閉器とは遮断機能を有するブレーカを含むものとする。その場合にも過電流による遮断が可能なように、オンからオフへのハンドル移動は自由に行なえるようにしておくものとする。なお、遮断機能のない実施形態のような開閉器の場合には、張出部２０の切欠部２１とロックレバー６との位置を負荷側に形成することにより、オンからオフへのハンドル操作をロックさせることもできる。これにより重要な電源を誤ってオフとするトラブルを防止することができる。

以下に本発明の開閉器の付加的構造について説明する。
図７に示すように、可動接触子１１に設けた可動接点１６の移動経路を囲むように、アークバリヤ３０を形成することが好ましい。アークバリヤ３０はケースの内面を接点開放時に発生するアークの熱から保護するための部材である。アークバリヤ３０は耐熱性のアクリル樹脂等で形成することができるが、アークに曝されたときに消弧性ガスを発生するポリメチルペンテン、ポリアミド等で形成すればより好ましい。アークバリヤ３０は、図７のようにケースとは別部材として形成したものであっても、あるいは二色成形等によって、中間ケース１、右側ケース、左側ケース３等と一体に成形することもできる。なお、ケースとは別部材とした場合には、アークバリヤ３０とケースとの間に空間を形成してケースに対する熱の影響を緩和することが好ましい。

また図７、図８に示されるように、アークバリヤ３０が設けられたケースの底面とアークバリヤ３０との間には、永久磁石３１を設置することが好ましい。この構造により、永久磁石３１の磁極を可動接点１６の移動経路に向けて設置することになり、直流開閉器の場合には磁力によりアークガスを左右方向に湾曲させてアークバリヤ３０に接触させ、確実に消弧させることができる。この場合、永久磁石３１を表裏逆向きに取り付けて磁極の向きが逆となっても、開閉器の電源側と負荷側とが逆に接続された場合にも、アークをアークバリヤ３０の側壁が存在する左右いずれかの方向に湾曲させることができる。

また図９、図１０に示すように、接点を挟んで固定接触子４０と可動接触子１１とを互いに反対方向に形成し、これらの固定接触子４０及び可動接触子１１を流れる電流により発生する磁路に対応する鉄片４１、４２を双方の接触子が向かい合う位置に対応して設置することが好ましい。図示の実施形態では固定接触子４０の外側に断面コの字状に屈曲させた鉄片４１が取付けられ、可動接触子１１の外側には平板状の鉄片４２が僅かな間隔を明けて取付けられている。これらの鉄片４１、４２は電流の周囲に発生する磁路の一部を形成し、相互に引き合う方向の磁力が生ずるので、可動接点１６と固定接点１７とが互いに押し付けられる。これにより大電流が流れた場合に接点が浮き上がることを防止することができる。なお、これらの鉄片４１、４２は必ずしも双方の接触子を囲うように設置する必要はなく、例えば、可動接点１６と固定接点１７とが取り付けられている接触子の反対側の面に平板状の鉄片が設置されているものとしてもよい。
また鉄片４１、４２は接点を囲む位置に設けても差支えない。

１中間ケース
２右側ケース
３左側ケース
４ハンドル
５ガイド部
６ロックレバー
７ハンドル孔
８ハンドルピン
９脚部
１０軸部
１１可動接触子
１２クレドル
１３腕部
１４引掛部
１５ハンドルばね
１６可動接点
１７固定接点
１８トリガフック
２０張出部
２１切欠部
２２頭部
２３脚部
２４ばね
２５ロック用突起
３０アークバリヤ
３１永久磁石
４０固定接触子
４１鉄片
４２鉄片

Claims

軸部を中心として回転し、接点を開閉駆動するハンドルの側方に庇状の張出部をハンドルと一体に形成するとともに、この張出部に切欠部を形成し、またこの張出部に隣接する位置に、ばねにより上方に弾発されるロックレバーを設け、このロックレバーの前記ハンドル側の位置には、ハンドルが一方の位置にあるときには張出部の切欠部に係合して他方向へのハンドル操作をロックし、ハンドルが他方の位置にあるときには張出部の下面に当接してハンドル操作を許容するロック用突起を設けたことを特徴とするロック機構付き開閉器。
可動接点の移動経路を囲む位置に、アークバリヤを形成したことを特徴とする請求項１記載のロック機構付き開閉器。
可動接触子と固定接触子を接点を挟んで互いに反対方向に延びるように形成し、双方の接触子が向かい合う位置に対応してこれらの接触子を流れる電流により発生する磁路の一部となる鉄片を設置したことを特徴とする請求項１記載のロック機構付き開閉器。