JP6089904B2 - 駆動ユニット - Google Patents

Description

本発明は、駆動ユニットに関するもので、具体的には、閉鎖配電盤に搭載される駆動ユニットに関する。

従来の閉鎖配電盤の構成を、図４により説明する。
閉鎖配電盤は、複数の鋼板を適宜組み合わせて堅牢に構成された筐体１０１によって直方体の箱状に構成されている。筐体１０１は閉鎖扉１０２によって閉じられており、また、短絡事故における盤内アークの熱放出などによる火傷などの人的被害をなくすために、固定接触子１０４を筐体１０１の内部奥側に設置するとともに、配電機器１０３を筐体１０１の内部奥行き方向に移動可能に搭載する。

これにより、配電機器１０３を押し込むと、配電機器１０３は筐体１０１の内部奥側に移動し、配電機器１０３が固定接触子１０４に接続され、配電機器１０３に電力が供給される（運転状態）。

この状態から配電機器１０３を引き出すと、配電機器１０３が固定接触子１０４から離脱し、配電機器１０３への電力供給が遮断される（断路状態）。そして、配電機器１０３は筐体１０１の内部手前側に移動する。

つまり、配電機器１０３に電力を供給する場合には、配電機器１０３を筐体１０１の奥側、運転状態となる位置（以下、「運転位置」という）に移動させ、配電機器１０３への電力供給を遮断する場合には、運転位置から筐体１０１の内部手前側となる位置（以下、「断路位置」という）に移動させる（たとえば、特許文献１参照）。

また、閉鎖配電盤は、筐体１０１の内部に駆動ユニット１０７を搭載している。駆動ユニット１０７は、配電機器１０３を運転位置や断路位置に移動させるためのものである。例えば、駆動ユニット１０７には送りねじ機構（スクリュー構造）が採用される。送りねじ機構は、回転可能に取り付けたガイド軸１０８（送りねじ）と、ガイド軸１０８に螺合し、ガイド軸１０８の軸線上を移動する移動体１０９（ナット）とにより構成される。

ガイド軸１０８の一端のハンドル取付部１１０には、クランク状の操作ハンドルを取り付けることができる。移動体１０９には配電機器１０３が係合されている。配電機器１０３には車輪１０６があるため、配電機器１０３は、ガイドレール１０５によりガイド軸１０８に沿って移動可能である。

従って、操作ハンドルを取り付けて回すと、ガイド軸１０８も操作ハンドルと同一方向に回転し、送りねじ機構により、回転数に伴ってガイド軸１０８及び配電機器１０３を前後に移動させることができる。つまり、配電機器１０３が、ガイド軸１０８の軸線上を運転位置又は断路位置に応じて前後に移動することが可能となる。

特開２００８−２２００７０号公報

しかしながら、従来の駆動ユニットには、配電機器１０３が運転位置に移動した状態で、さらに操作ハンドルを回し過ぎてしまうと、配電機器１０３が運転位置を通り過ぎてしまうという未解決の課題があった。

また、駆動ユニット１０７の構造が送りねじ機構（スクリュー構造）であるため、配電機器１０３を前後に移動させるためには、ガイド軸１０８を数十回転させる必要があり、大きな手間がかかる。さらに、駆動ユニット１０７の構造が複雑になり、部品点数も多くなることから、コストが高くなるほか、高い信頼性を確保できないという未解決の課題もあった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、簡易なハンドル操作によって、配電機器を所定の位置に移動及び停止させることができる駆動ユニットを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明によれば、平行に配置された一対のガイドレールと、前記ガイドレール上に前後移動可能に設置された移動体と、前記ガイドレールの間に前後移動可能に設置された直方体状の可動用フレームと、前記ガイドレールと平行方向に前記可動用フレームを貫通して回転可能に設置され、前記可動用フレームとともに前後移動可能なガイド棒と、該ガイド棒の軸心方向と直交するように前記ガイド棒に対して垂直に取り付けられた連動棒と、前記ガイド棒の軸心方向と直交するように前記ガイド棒に対して水平に取り付けられた固定棒と、前記可動用フレームの長手方向両側にそれぞれ配置されたコの字状の第１の固定用フレーム及び第２の固定用フレームとを備え、前記移動体には、前記連動棒の一端部と対向する位置に、前記ガイド棒の回転に伴って前記連動棒が挿入可能な連動孔が形成され、前記第１の固定用フレームには、前記固定棒の一端部と対向する側面上に、前記ガイド棒の回転に伴って前記固定棒が挿入可能な第１の孔及び第２の孔が、前記ガイド棒の軸心方向と平行に配列され、前記第２の固定用フレームには、前記固定棒の他端部と対向する側面上に、前記ガイド棒の軸心方向と平行な横長孔が形成され、該横長孔には前記固定棒の他端部が前後移動可能に挿入されており、前記第１の孔は、前記横長孔の手前側端部と対向する位置に形成され、前記第２の孔は、前記横長孔の奥側端部と対向する位置に形成されていることを特徴とする駆動ユニットとする。

また、本発明によれば、上記の構成において、前記ガイド棒は、前記固定棒の一端部が前記第１の孔に挿入され、前記横長孔に挿入されている他端部が前記手前側端部に位置する第１の停止位置を有することを特徴とする駆動ユニットとする。

また、本発明によれば、上記の構成において、前記第１の停止位置の状態で前記ガイド棒を回転させることに伴い、前記第１の孔に挿入された前記固定棒の一端部が前記第１の孔から離脱するとともに、前記連動棒の一端部が前記連動孔へ挿入されることを特徴とする駆動ユニットとする。

また、本発明によれば、上記の構成において、前記連動棒の一端部が前記連動孔へ挿入された状態で前記ガイド棒を前後移動させることに伴い、前記移動体も前後移動することを特徴とする駆動ユニットとする。

また、本発明によれば、上記の構成において、前記ガイド棒は、前記連動棒の一端部が前記連動孔へ挿入され、かつ前記固定棒の一端部が前記第２の孔と対向する位置にあるとともに他端部が前記奥側端部に位置する状態で前記ガイド棒を回転させることに伴い、前記固定棒の一端部が前記第２の孔へ挿入され、前記連動棒の一端部が前記連動孔から離脱する第２の停止位置を有することを特徴とする駆動ユニットとする。

また、本発明によれば、上記の構成において、前記ガイド棒は、一回転以内で前記第１の停止位置から前記第２の停止位置へ移行することを特徴とする駆動ユニットとする。
また、本発明によれば、上記の構成において、前記第１の停止位置が前記移動体の断路位置であり、前記第２の停止位置が運転位置であることを特徴とする駆動ユニットとする。

また、本発明によれば、上記の構成において、前記ガイド棒には、前記ガイド棒を回転させるハンドルが装着されていることを特徴とする駆動ユニットとする。

本発明により、簡易なハンドル操作によって配電機器を所定の位置に移動及び停止させることができる駆動ユニットを実現することができる。

本発明の実施例を示す斜視図である。 図１のＰ部の拡大図である。（ａ）は平面拡大図、（ｂ）は拡大正面図である。 図１のＱ部の拡大斜視図である。 従来の閉鎖配電盤の内部構造を示す側面図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施の一形態について説明する。ただし、以下の記載は、あくまでも本発明の例示であり、これに限定されるものではない。つまり、当分野で通常の知識を有する者によって、本発明の技術的思想内で多くの変形実施を行うことが可能である。

〔本発明の実施例の全体構成〕
以下、図１により、本発明の実施例の駆動ユニットの全体構成を説明する。なお、閉鎖配電盤について従来構造と同様の箇所は説明を省略する。

図１は、本発明の実施例を示す斜視図である。１は駆動ユニット、２ａ及び２ｂは固定用フレーム、３は可動用フレーム、４はビス留、５はガイド棒、６はハンドル、７はハンドル接合部、８ａ及び８ｂはガイドレール、９は第１の孔（第１の停止位置）、１０は第２の孔（第２の停止位置）、１１は連動棒、１２は固定棒、１３は連動孔、１８は配電機器、１９は車輪、２０は横長孔である。

本発明の実施の形態である駆動ユニットを搭載した閉鎖配電盤は、短絡事故における盤内アークの熱放出などによる火傷などの人的被害をなくすためのものであり、従来例の図４と同様に、筐体の内部に配電機器１８（移動体）と駆動ユニット１とを搭載する。

閉鎖配電盤の筐体内部では、仕切板（図示せず）により、上方域と下方域とに分けられる。上方域には配電機器１８が搭載され、下方域には駆動ユニット１が搭載される。
駆動ユニット１は、前後方向に移動可能なガイド棒５を回転可能に支持し、ガイド棒５とともに前後方向に移動可能な直方体状の可動用フレーム３と、可動用フレーム３を長手方向の両側（左右側）から挟むように間隔を空けて平行に設置されているコの字形の固定用フレーム２ａ及び２ｂとを備えている。固定用フレーム２ａ及び２ｂは、ビス留４にて筐体の下方域に固定されている。

さらに、固定用フレーム２ａと可動用フレーム３との間には、ガイドレール８ａが形成されている。また、固定用フレーム２ｂと可動用フレーム３との間にも、ガイドレール８ｂが形成されている。なお、可動用フレーム３がガイド棒５とともに前後移動している場合でも、固定用フレーム２ａ及び２ｂは固定されたまま動かない。

このガイドレール８ａ及び８ｂに、配電機器１８に設けられた車輪１９が嵌ってガイドされることによって、配電機器１８が前後方向に移動することが可能となる。
駆動ユニット１の正面側には、ガイド棒５の軸心方向と直交する連動棒１１が垂直方向に延長して取り付けられている。連動棒１１が配電機器１８に設けられた連動孔１３と対向する位置にある状態において、連動棒１１は、連動孔１３へ挿入することができる。連動棒１１が連動孔１３に挿入され、さらにその状態のままガイド棒５が前後移動を行うことにより、配電機器１８がガイド棒５の前後移動と連動して前後移動を行うことが可能となる。さらに、連動棒１１は、ガイド棒５の回転量により連動孔１３への挿入及び離脱を選択して行うことができる。

駆動ユニット１の背面側には、ガイド棒５の軸心方向と直交する固定棒１２が水平方向に延長して取り付けられている。固定用フレーム２ａには、固定棒１２の一方の端部と対向する位置に第１の孔９（第１の停止位置）及び第２の孔１０（第２の停止位置）が形成されている。

また、固定用フレーム２ｂには、固定棒１２の他方の端部と対向する側面上に、ガイド棒５の軸心方向と平行な横長孔２０が形成されている。固定棒１２の他方の端部は、この横長孔２０へ挿入された状態となっている。つまり、ガイド棒５が前後移動する際には、固定棒１２の他端部は横長孔２０の中を前後移動することになる。

さらに、第１の孔９は、横長孔２０の手前側端部と対向する位置に形成されている。第２の孔１０は、横長孔２０の奥側端部と対向する位置に形成されている。つまり、第１の孔９及び第２の孔１０並びに横長孔２０の手前側端部及び奥側端部によって、平面側から見ると長方形を形成するように配置されている。

固定棒１２の一端部が第１の孔９と対向し、他端部が横長孔２０の手前側端部に位置するときには、固定棒１２を第１の孔９へ挿入することができる。
固定棒１２の一端部が第２の孔１０と対向し、他端部が横長孔２０の奥側端部に位置するときには、固定棒１２を第２の孔１０へ挿入することができる。

さらに、固定棒１２は、ガイド棒５の回転量により第１の孔９及び第２の孔１０への挿入及び離脱を選択して行うことができる。
一方、ガイド棒５は、筐体の扉の外部まで突出して設けられているが、扉の外部に突出したガイド棒５の先端にはハンドル接合部７が形成されている。このハンドル接合部７には、ガイド棒５を操作するためのハンドル６が着脱可能に装着される。

〔本発明の実施例のＰ部及びＱ部の詳細構成〕
以下、図２及び図３により、図１のＰ部及びＱ部の詳細構成を説明する。図２は、図１のＰ部の拡大図である。（ａ）は平面拡大図、（ｂ）は拡大正面図である。１４ａ及び１４ｂ並びに１６ａ及び１６ｂは支持部材、１５及び１７は棒支持具である。

図２により、図１のＰ部の詳細構成を説明する。
図２の（ａ）平面拡大図に示すとおり、ガイド棒５には支持部材１４ａ及び１４ｂが設けられている。支持部材１４ａと１４ｂとの間は間隔が空いており、棒支持具１５が架設されている。さらに、棒支持具１５には、棒支持具１５と直交して垂直方向に延長した連動棒１１が固定されている。

図２の（ｂ）正面拡大図に示すとおり、支持部材１４ａは、正面から見ると楕円形状であり、この形状は支持部材１４ｂも同様である。支持部材１４ａ及び１４ｂ上にはそれぞれ貫通孔が形成されている。これらの貫通孔に棒支持具１５の両端部がそれぞれ挿入及び支持されることにより、支持部材１４ａと１４ｂとの間を棒支持具１５が架設している。

図２の（ｂ）正面拡大図は、支持部材１４ａが斜め下方へ向けて突出した状態となっており、これは、連動棒１１が連動孔１３から離脱している状態である。この状態からガイド棒５を回転させると、その回転に伴って支持部材１４ａ及び１４ｂが斜め上方へ向けて移動する。そして、これに連動して連動棒１１が上方へ移動し、連動孔１３へ挿入される。

さらに、連動棒１１が連動孔１３に挿入された状態において、ガイド棒５をさらに回転させると、その回転に伴って支持部材１４ａ及び１４ｂが斜め下方へ向けて移動する。そして、これに連動して連動棒１１が下方へ移動し、連動孔１３から離脱する。

図３により、図１のＱ部の詳細構成を説明する。
図３に示すとおり、ガイド棒５の左側面側には、略円形の支持部材１６ａ及び１６ｂが設けられている。支持部材１６ａ及び１６ｂの間には、所定間隔が空けられ、棒支持具１７が架設されている。支持部材１６ａ及び１６ｂには、それぞれ貫通孔が形成されている。これらの貫通孔に棒支持具１７の両端部がそれぞれ挿入及び支持されることにより、支持部材１６ａと１６ｂとの間を棒支持具１７が架設している。さらに、棒支持具１７には、ガイド棒５と直交して水平方向に延長した固定棒１２が固定されている。

〔本発明の実施例の動作〕
以下、本発明の実施例の動作を説明する。
配電機器１８が第１の停止位置である「断路位置」にあり、ハンドル６がゼロ回転の場合について説明する。

配電機器１８が断路位置（第１の停止位置）にあり、ハンドル６がゼロ回転の場合には、図２の（ｂ）正面拡大図のとおり、支持部材１４ａ及び１４ｂは斜め下方へ向けて突出した状態であり、連動棒１１は連動孔１３から離脱している状態にある。

加えて、固定棒１２は、第１の孔９に挿入された状態となっている。そのため、ハンドル６を前後方向に押し引きしても、ガイド棒５及び可動用フレーム３は動かず、配電機器１８は確実に「断路位置」（第１の停止位置）に停止された状態となっている。

このとき、ハンドル６を時計回りに回転させ始めると、それに伴い、図２の（ｂ）正面拡大図の支持部材１４ａ及び１４ｂが斜め上方へ向けて移動するため、連動棒１１が上方へ移動し、連動孔１３に挿入される。

また、連動棒１１の挿入動作と同時に、ハンドル６の回転操作に伴って支持部材１６ａ及び１６ｂは上方へ移動するため、固定棒１２が右側面方向へ向けて移動し、第１の孔９から離脱する。

つまり、上記の連動棒１１の連動孔１３への係合動作と固定棒１２の第１の孔９からの離脱動作とは、同時並行で行われる。
この結果、連動孔１３には連動棒１１が係合され、さらに固定棒１２は第１の孔９から離脱しているため、配電機器１８は、ガイド棒５及び可動用フレーム３の前後移動に伴って前後移動を行うことができる。従って、ハンドル６を押すことで、配電機器１８を第２の停止位置である「運転位置」に移動させることができる。

次に、配電機器１８を第２の停止位置である「運転位置」に移動させた状態について説明する。
配電機器１８が、第２の停止位置である「運転位置」にある状態において、ハンドル６を反時計回りに回転させることにより、支持部材１６ａ及び１６ｂが左側面方向へ移動する。そのため、固定棒１２も左側面方向へ移動し、対向する第２の孔１０へ挿入される。

また、その固定棒１２の挿入動作と同時に、ハンドル６の回転操作に伴って図２の支持部材１４ａ及び１４ｂが下方へ移動するため、連動棒１１が下方へ移動し、連動孔１３から離脱する。つまり、上記の固定棒１２の第２の孔１０への挿入動作と連動棒１１の連動孔１３からの離脱動作とは、同時並行で行われる。連動孔１３から連動棒１１が離脱した後には、「断路位置」でそのまま固定するために、配電機器１８には固定機構（図示せず）が装着される。

このとき、固定棒１２が第２の孔１０に挿入された状態となっている。そのため、ハンドル６を前後方向に押し引きしても、ガイド棒５及び可動用フレーム３は動かず、確実に「運転位置」（第２の停止位置）に停止されている状態となっている。

なお、上記とは逆に、配電機器１８を「運転位置」（第２の停止位置）から「断路位置」（第１の停止位置）へ移動させる場合には、上記とは逆の操作及び動作を行えばよい。
ここで、第１の停止位置である「断路位置」と、第２の停止位置である「運転位置」における、それぞれのハンドル６の回転量（時計周り回転及び反時計周り回転）は、いずれも同じである。また、上述した第１の停止位置である「断路位置」と、第２の停止位置である「運転位置」における、それぞれのハンドル６の回転量は、一回転以内である。

つまり、手前の「断路位置」に配電機器１８がある状態において、ハンドル６を一回転以内で回転させ、配電機器１８を前後移動可能な状態とし、そして配電機器１８を奥の「運転位置」に移動させ、ハンドル６の回転位置を最初の位置に戻すことで、上述した駆動ユニット１の連動棒１１及び固定棒１２の係合及び離脱の一連の動作を、ハンドル６の一回転以内で行うことができる。

〔本発明の実施例の効果〕
かくして本発明の実施例によれば、ハンドル６を一回転以内で回転させるだけの簡易な操作で、配電機器１８の確実な停止状態と前後移動可能な状態とを選択して実現することができる。そのため、配電機器１８の移動操作を容易に行うことができる。

このとき、第１の孔９と横長孔２０の手前側端部が対向する位置（第１の停止位置）にあり、第２の孔１０と横長孔２０の奥側端部が対向する位置（第２の停止位置）にある。そのため、ガイド棒５及び可動用フレーム３が配電機器１８とともに前後移動する際には、ガイド棒５が横長孔２０の手前側端部及び奥側端部で移動を止められることとなるため、「断路位置」及び「運転位置」における配電機器１８の確実な停止を実現することができる。

また、ハンドル６を一回転以内の回転及び前後の押し引きだけの簡易な操作によって、配電機器の「断路位置」及び「運転位置」を操作することができるため、ハンドル６を数十回も回転させるような大きな手間がかからない。

さらに、駆動ユニット１のガイド軸５に連動棒１１及び固定棒１２を設けるだけの簡易な構造であるため、部品点数も少なくすることができるため、コストを低下させるとともに、製品の動作信頼性も確保することができる。

〔その他変形例〕
上記実施例では、第１の停止位置及び第２の停止位置を、それぞれ第１の孔９及び第２の孔１０としているが、これに限定されるものではない。孔ではなく、固定棒１２とグリップ接続などで係合する係合治具などを使用し、固定棒１２の先端部分と固定用フレーム２ａに設けた係合治具とをグリップ接続させることで、固定棒１２の係合及び離脱を実現することもできる。同様に、配電機器１８と連動棒１１との係合及び離脱においても、連動孔１３ではなく、連動棒１１の先端部分とグリップ接続する係合治具を使用することもできる。また、固定用フレーム２ａと固定用フレーム２ｂの位置は逆にしてもよい。

上記実施例では、連動棒１１の連動孔１３への挿入及び固定棒１２の第１の孔９からの離脱の際に、ハンドル６の回転方向は時計回りである。また、連動棒１１の連動孔１３からの離脱及び固定棒１２の第２の孔１０への挿入の際に、ハンドル６の回転方向を反時計回りとしたが、これに限定されるものではない。回転方向は逆でもよい。

１ 駆動ユニット
２ａ、ｂ 固定用フレーム
３ 可動用フレーム
４ ビス留
５ ガイド軸
６ ハンドル
７ ハンドル接合部
８ａ、ｂ ガイドレール
９ 第１の孔（第１の停止位置）
１０ 第２の孔（第２の停止位置）
１１ 連動棒
１２ 固定棒
１３ 連動孔
１４ａ、ｂ 支持部材
１５ 棒支持具
１６ａ、ｂ 支持部材
１７ 棒支持具
１８ 配電機器
１９ 車輪
２０ 横長孔

Claims (8)

1. 平行に配置された一対のガイドレールと、
   前記ガイドレール上に前後移動可能に設置された移動体と、
   前記ガイドレールの間に前後移動可能に設置された直方体状の可動用フレームと、
   前記ガイドレールと平行方向に前記可動用フレームを貫通して回転可能に設置され、前記可動用フレームとともに前後移動可能なガイド棒と、
   該ガイド棒の軸心方向と直交するように前記ガイド棒に対して垂直に取り付けられた連動棒と、
   前記ガイド棒の軸心方向と直交するように前記ガイド棒に対して水平に取り付けられた固定棒と、
   前記可動用フレームの長手方向両側にそれぞれ配置されたコの字状の第１の固定用フレーム及び第２の固定用フレームとを備え、
   前記移動体には、前記連動棒の一端部と対向する位置に、前記ガイド棒の回転に伴って前記連動棒が挿入可能な連動孔が形成され、
   前記第１の固定用フレームには、前記固定棒の一端部と対向する側面上に、前記ガイド棒の回転に伴って前記固定棒が挿入可能な第１の孔及び第２の孔が、前記ガイド棒の軸心方向と平行に配列され、
   前記第２の固定用フレームには、前記固定棒の他端部と対向する側面上に、前記ガイド棒の軸心方向と平行な横長孔が形成され、該横長孔には前記固定棒の他端部が前後移動可能に挿入されており、
   前記第１の孔は、前記横長孔の手前側端部と対向する位置に形成され、
   前記第２の孔は、前記横長孔の奥側端部と対向する位置に形成されていることを特徴とする駆動ユニット。
2. 請求項１に記載の駆動ユニットにおいて、
   前記ガイド棒は、前記固定棒の一端部が前記第１の孔に挿入され、前記横長孔に挿入されている他端部が前記手前側端部に位置する第１の停止位置を有することを特徴とする駆動ユニット。
3. 請求項２に記載の駆動ユニットにおいて、
   前記第１の停止位置の状態で前記ガイド棒を回転させることに伴い、前記第１の孔に挿入された前記固定棒の一端部が前記第１の孔から離脱するとともに、前記連動棒の一端部が前記連動孔へ挿入されることを特徴とする駆動ユニット。
4. 請求項３に記載の駆動ユニットにおいて、
   前記連動棒の一端部が前記連動孔へ挿入された状態で前記ガイド棒を前後移動させることに伴い、前記移動体も前後移動することを特徴とする駆動ユニット。
5. 請求項４に記載の駆動ユニットにおいて、
   前記ガイド棒は、前記連動棒の一端部が前記連動孔へ挿入され、かつ前記固定棒の一端部が前記第２の孔と対向する位置にあるとともに他端部が前記奥側端部に位置する状態で前記ガイド棒を回転させることに伴い、前記固定棒の一端部が前記第２の孔へ挿入され、前記連動棒の一端部が前記連動孔から離脱する第２の停止位置を有することを特徴とする駆動ユニット。
6. 請求項５に記載の駆動ユニットにおいて、
   前記ガイド棒は、一回転以内で前記第１の停止位置から前記第２の停止位置へ移行することを特徴とする駆動ユニット。
7. 請求項６に記載の駆動ユニットにおいて、
   前記第１の停止位置が前記移動体の断路位置であり、前記第２の停止位置が運転位置であることを特徴とする駆動ユニット。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の駆動ユニットにおいて、
   前記ガイド棒には、前記ガイド棒を回転させるハンドルが装着されていることを特徴とする駆動ユニット。