JP6743540B2 - 回路遮断器の外部操作ハンドル装置 - Google Patents

Description

本発明は、配線用遮断器、漏電遮断器などを対象とした回路遮断器に適用する外部操作ハンドル装置に関する。

配線用回路遮断器，漏電遮断器などの付属装置として、配電盤、制御盤などに装備した回路遮断器を盤外から開閉操作する外部操作ハンドル装置がある（例えば、特許文献１）。
特許文献１には、回路遮断器のロッカー式ハンドルに連繋するドライブ機構を搭載した外部操作ハンドル装置が記載されている。
特許文献１の外部操作ハンドル装置は、回路遮断器のロッカー式ハンドルが突出している側に組み付けられる取付けベースと、取付けベースに回転自在に配置されたロータリー式のハンドル把手とを備え、ロッカー式ハンドルに連繋するドライブ機構は、ハンドル把手の回転がハンドル軸を介して伝達されるターンベースと、ターンベースに伝達された回転運動を直線運動に変換して回路遮断器のロッカー式ハンドルに伝達するスライドベースと、を備えている。

そして、ハンドル把手をＯＮ表示位置からＯＦＦ表示位置まで回転操作を行うことで、ターンベース、スライドベースを介して回路遮断器のロッカー式ハンドルがＯＮ，ＯＦＦ位置に移動する。
また、回路遮断器のトリップ動作時には、スライドベースが回路遮断器のロッカーハンドルに押され、これに従動してターンベースを介してハンドル把手がＯＮ位置からＴＲＩＰ表示位置に回転する。
ところで、特許文献１の外部操作ハンドル装置は、ハンドル把手に対して、ＯＮ表示の位置からＴＲＩＰ表示の位置（ＴＲＩＰ表示はＯＮ表示の位置及びＯＦＦ表示の位置の間に設けられている）方向に回転力（アシスト力）を作用するアシスト機構を備えている。
このアシスト機構は、ハンドル把手をＯＮ表示位置からＯＦＦ表示位置まで回転操作する際に、ハンドル把手にアシスト力を作用する。

特許第４２１５６２１号公報

しかし、特許文献１の装置のアシスト機構は、部品点数が多く、構造も複雑であり、組立工数も多い。したがって、このようなアシスト機構を備えた外部操作ハンドルは製造コストの面で問題がある。
また、特許文献１の外部操作ハンドルは、スライドベースの両側に一対のアシスト機構の配置スペースを確保することで大型の装置となってしまい、コンパクト化を図ることが難しい。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、アシスト機構の部品点数及び組立工数の減少により製造コストの低減化を図り、アシスト機構の配置スペースを小さくすることでコンパクト化を図ることができる回路遮断器の外部操作ハンドル装置を提供する。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る回路遮断器の外部操作ハンドル装置は、回路遮断器のロッカー式ハンドルが突出している側に取付けられる取付けベースと、取付けベースに回転自在に配置されたロータリー式のハンドル把手と、ハンドル把手の回転がハンドル軸を介して伝達されるターンベースと、ターンベースに一端が固定されたターンベースピンと、ターンベースピンの他端に係合し、当該ターンベースに伝達された回転運動が直線運動に変換されてロッカー式ハンドルに伝達するスライドベースと、ハンドル把手をＯＮ位置からＯＦＦ位置方向に手動操作で回転する際に、ハンドル把手の回転を助成するアシスト機構と、を備えている。そして、アシスト機構は、ターンベースとスライドベースの間に配置されて取付けベースに回転自在に連結され、ターンベースピンが貫通しているカム部材と、カム部材の周面に形成したカム面に接触するローラーを有し、ハンドル把手のＯＮ位置からＯＦＦ位置方向への操作初期においてバネ力を蓄勢し、ＯＮ位置からＯＦＦ位置への操作中段以降においてバネ力を放勢し、カム部材、ターンベースピン、ターンベースを介してハンドル把手にＯＦＦ位置方向への回転トルクを伝達するバネ蓄勢放勢部と、を備えている。

本発明に係る回路遮断器の外部操作ハンドル装置によれば、アシスト機構の部品点数及び組立工数の減少により製造コストの低減化を図り、アシスト機構の配置スペースを小さくすることでコンパクト化を図ることができる。

本発明に係る第１実施形態の回路遮断器の外部操作ハンドル装置を示す展開斜視図である。 第１実施形態の回路遮断器の外部操作ハンドル装置を示す平面図である。 第１実施形態の回路遮断器の外部操作ハンドル装置の構成を示す斜視図である。 第１実施形態の回路遮断器の外部操作ハンドル装置の構成を示す側面図である。 第１実施形態の回路遮断器の外部操作ハンドル装置のハンドル把手がＯＮ位置にあるときのアシスト機構の配置を示す図である。 第１実施形態の回路遮断器のハンドル把手をＯＮ位置からＯＦＦ位置方向に回転させた操作初期のアシスト機構の動作を示す図である。 第１実施形態の回路遮断器のハンドル把手をＯＮ位置からＯＦＦ位置方向に回転させた操作初期においてローラーがカム面の反転ポイントに接触している状態を示す図である。 第１実施形態の回路遮断器のハンドル把手をＯＮ位置からＯＦＦ位置方向に回転させた操作中段以降のアシスト機構の動作を示す図である。 第１実施形態の回路遮断器のハンドル把手をＯＮ位置からＯＦＦ位置方向に回転させた操作終盤のアシスト機構の動作を示す図である。

次に、図面を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す第１実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

［第１実施形態の回路遮断器の外部操作ハンドル装置の構成］
図１に示すように、配電盤，分電盤などの盤内に配置されている回路遮断器１はロッカー式ハンドル２を備えている。すなわち、回路遮断器１は、詳細には記載しないが、固定接触子、可動接触子、反転動作式のトグルリンク機構からなる開閉機構部、この開閉機構部に連繋して図１の上部に配置したロッカー式ハンドル２及び過電流引外し装置などを装備した装置である。
そして、図１において回路遮断器１の上部に外部操作ハンドル装置３が装着されている。

外部操作ハンドル装置３は、回路遮断器１の前面に組み付けられる取付けベース４と、取付けベース４から上部に突出して形成された円筒形状のハンドルカバー５と、ハンドルカバー５の内側に回転自在に設けられたロータリー式のハンドル把手６とを備えている。
図２に示すように、ハンドルカバー５の上端面には、ＯＮ、ＴＲＩＰ及びＯＦＦの各位置が表示されている。
配電盤，分電盤などの開閉扉７には、外部操作ハンドル装置３のハンドルカバー５が通過する通過穴７ａが形成されている。開閉扉７の前面には、開閉扉７の通過穴７ａと同形状の通過穴８ａを形成した化粧板８が配置され、開閉扉７の背面に、通過穴７ａと略同一円形状の通過穴９ａを形成した板状の裏金９が配置されている。

また、複数のねじ１０を、化粧板８に形成した複数のねじ通し穴及び開閉扉７に形成した複数のねじ通し穴に挿通した後、裏金９に形成した複数の雌ねじ穴にねじ込むことで、開閉扉７の通過穴７ａの周囲を前面側及び背面側から挟み込むように化粧板８及び裏金９が取付けられる。
そして、配電盤，分電盤などの開閉扉７を閉じると、外部操作ハンドル装置３のハンドルカバー５及びハンドル把手６が通過穴７ａ，８ａ，９ａを通過して開閉扉７の前方に突出する。そして、開閉扉７の外部からハンドル把手６をＯＮ表示の位置からＯＦＦ表示の位置まで回転操作を行うと、外部操作ハンドル装置３のドライブ機構、盤内の回路遮断器１のロッカー式ハンドル２をＯＮ位置からＯＦＦ位置に切り替える。

図３及び図４に示すように、外部操作ハンドル装置３はドライブ機構１１を備えている。
このドライブ機構１１は、ハンドル把手６の回転がハンドル軸１２を介して伝達されるターンベース１３と、ターンベース１３に固定されたターンベースピン１４と、ターンベースピン１４に係合し、ターンベース１３に伝達された回転運動を直線運動に変換してロッカー式ハンドル２に伝達するスライドベース１５とを備えている。
ターンベースピン１４は、ハンドル軸１２に対して軸方向が平行となるようにターンベース１３に固定されている。

スライドベース１５は、取付けベース４に、回路遮断器１のロッカー式ハンドル２の開閉方向へスライド可能となるように案内支持されており、その板面中央にはスライド方向と直交する向きに長穴（不図示）が開口しており、この長穴にターンベースピン１４の先端が係合している。また、スライドベース１５の裏面側には、ロッカー式ハンドル２を前後から挟むようにハンドルアーム（不図示）が突き出している。
このような構成のドライブ機構１１でハンドル把手６を手動操作でＯＮ位置からＯＦＦ位置方向に回すと、ハンドル軸１２を介してターンベース１３に回転運動が伝達され、ターンベース１３の回転がターンベースピン１４を介してスライドベース１５に直線運動が伝達され、スライドベースのハンドルアームを介して回路遮断器１のロッカー式ハンドル２がＯＦＦ位置に切り換えられる。

ここで、外部操作ハンドル装置３には、ハンドル把手６を手動操作でＯＮ位置からＯＦＦ位置方向に回す際にハンドル把手６の回転を助成するアシスト機構１６を備えている。
アシスト機構１６は、図３から図５に示すように、ドライブ機構１１のターンベース１３と平行に配置され、取付けベース４の上部ケース４ａに回転軸１７を介して回転自在に連結している板状のカム部材１８と、回転軸１７の連結位置から離間した位置で板厚方向に貫通して形成され、スライドベース１５の長穴に嵌合するドライブ機構１１のターンベースピン１４が挿通しているピン挿通穴１９と、カム部材１８の周面に形成したカム面２０に接触してバネ力を蓄勢し、且つ放勢するバネ蓄勢放勢部２１と、を備えている。

ここで、カム部材１８の回転軸１７とハンドル把手６のハンドル軸１２とは、同一の軸線上に配置されている。
バネ蓄勢放勢部２１は、取付けベース４に回動軸２２を介して一端側が連結されたレバー２３と、レバー２３の他端側に配置され、カム部材１８のカム面２０に接触するローラー２４と、取付けベース４に支持されてレバー２３に係合しているコイルバネ２５と、を備えている。
カム部材１８のカム面２０は、蓄勢用カム面２０ａと、放勢用カム面２０ｂと、蓄勢用カム面２０ａ及び放勢用カム面２０ｂの間の反転ポイント２０ｃとを備えている。

図５において、ターンベース１３がハンドル軸１２回りに反時計方向に回転すると、ターンベースピン１４を介してカム部材１８に回転軸１７回りに反時計方向の回転が伝達される。
そして、反時計方向に回転するカム部材１８の蓄勢用カム面２０ａがローラー２４に接触すると、レバー２３が回動軸２２回りに時計方向に回転し、コイルバネ２５が蓄勢されていく。
カム部材１８がさらに反時計方向に回転し、蓄勢用カム面２０ａに接触していたローラー２４が反転ポイント２０ｃを通過して放勢用カム面２０ｂに接触すると、コイルバネ２５の蓄勢されたバネ力が開放され、そのばね力は、カム部材１８（放勢用カム面２０ｂ）、ターンベースピン１４を介してターンベース１３に対してハンドル軸１２回りに反時計方向の回転トルクを与える。

［第１実施形態の回路遮断器の外部操作ハンドル装置の動作］
第１実施形態の外部操作ハンドル装置３の動作について、図２、図５から図９を参照して説明する。
図２に示す外部操作ハンドル装置３のハンドル把手６がＯＮ位置に移動しており回路遮断器の閉極状態では、図５に示すように、アシスト機構１６を構成するカム部材１８が、バネ蓄勢放勢部２１のローラー２４に離間した状態でこの位置に停止している。
次に、外部操作ハンドル装置３のハンドル把手６を、ＯＮ位置からＯＦＦ位置方向に手動操作で回転した場合、アシスト機構１６は、先ず、バネ蓄勢状態となり（図６，図７参照）、次いで、バネ放勢状態となる（図８、図９参照）。
すなわち、ハンドル把手６をＯＮ位置からＯＦＦ位置方向に回転すると、ハンドル軸１２回りの反時計方向の回転がターンベース１３に伝達され、ターンベース１３の回転がターンベースピン１４を介して、カム部材１８の回転軸１７回りの反時計方向の回転として伝達される。

この状態では、図６に示すように、カム部材１８の蓄勢用カム面２０ａがローラー２４に接触してレバー２３が回動軸２２回りに時計方向に回転していくことで、コイルバネ２５が蓄勢されていく。
そして、ハンドル把手６をさらにＯＦＦ位置方向に回転していくと、図７に示すように、ローラー２４が、蓄勢用カム面２０ａ及び放勢用カム面２０ｂの間の反転ポイント２０ｃを通過するまでコイルバネ２５が蓄勢されていく。
次いで、カム部材１８が反時計方向に回転していき、ローラー２４に対して反転ポイント２０ｃを通過して放勢用カム面２０ｂが接触すると、図８に示すように、コイルバネ２５に蓄勢されていたバネ力が開放されていく。このコイルバネ２５の放勢によるバネ力が、カム部材１８の放勢用カム面２０ｂ、ターンベースピン１４を介してターンベース１３に対してハンドル軸１２回りの反時計方向の回転トルクを与える。

そして、このコイルバネ２５の放勢によるバネ力は、図９に示すように、ローラー２４が放勢用カム面２０ｂに接触している状態では、ターンベース１３にハンドル軸１２回りの反時計方向の回転トルクを与え続ける。
また、図７から図９においてターンベース１３が反時計方向に回転することで、ターンベースピン１４を介してスライドベース１５に直線運動が伝達され、スライドベース１５のハンドルアームを介して回路遮断器１のロッカー式ハンドル２がＯＦＦ位置に切り換わり、開閉機構部が動作して回路遮断器１が閉状態となる。
ここで、本発明に係るハンドル把手のＯＮ位置からＯＦＦ位置方向への操作初期が、図６及び図７の状態に対応し、本発明に係るハンドル把手のＯＮ位置からＯＦＦ位置方向への操作中段以降が、図８及び図９の状態に対応し、本発明に係る蓄勢・放勢用バネがコイルバネ２５に対応している。

［第１実施形態の回路遮断器の外部操作ハンドル装置の効果］
第１実施形態の外部操作ハンドル装置３によると、外部操作ハンドル装置３のハンドル把手６をＯＮ位置からＯＦＦ位置方向に手動操作で回転すると、ハンドル把手６の操作開始においてアシスト機構１６のカム部材１８の蓄勢用カム面２０ａにバネ蓄勢放勢部２１のローラー２４が接触することでコイルバネ２５がバネ蓄勢状態となり、ローラー２４が蓄勢用カム面２０ａから替わって放勢用カム面２０ｂに接触するとコイルバネ２５が放勢状態となり、ターンベースピン１４、ターンベース１３を介してハンドル把手６にハンドル軸１２回りの反時計方向の回転トルクを与え続ける。このように、ハンドル把手６を手動操作でＯＮ位置からＯＦＦ位置方向に回す際に、アシスト機構１６がハンドル把手６の回転を助成するので、ＯＦＦ位置方向に回転する途中でハンドル把手６が停止するといったことを防止することができる。

また、第１実施形態のアシスト機構１６は、ターンベース１３とスライドベース１５との間に配置したカム部材１８と、カム部材１８のカム面２０にローラー２４が接触し、蓄勢状態及び放勢状態となるコイルバネ２５を備えたバネ蓄勢放勢部２１を備えた装置であり、従来装置と比較して部品点数が少なく、組立工数も少ないので製造コストの低減化を図ることができる。
また、第１実施形態のアシスト機構１６は、スライドベースの両側に一対のアシスト機構を配置した従来装置として配置スペースを小さくすることができるので、コンパクト化を図ることができる。

１ 回路遮断器
２ロッカー式ハンドル
３ 外部操作ハンドル装置
４ 取付けベース
４ａ 上部ケース
５ ハンドルカバー
６ ハンドル把手
７ 開閉扉
７ａ 通過穴
８ 化粧板
８ａ 通過穴
９ 裏金
９ａ 通過穴
１０ ねじ
１１ ドライブ機構
１２ ハンドル軸
１３ ターンベース
１４ ターンベースピン
１５ スライドベース
１６ アシスト機構
１７ 回転軸
１８ カム部材
１９ ピン挿通穴
２０ カム面
２０ａ 蓄勢用カム面
２０ｂ 放勢用カム面
２０ｃ 反転ポイント
２１ バネ蓄勢放勢部
２２ 回動軸
２３ レバー
２４ ローラー
２５ コイルバネ

Claims (2)

1. 回路遮断器のロッカー式ハンドルが突出している側に取付けられる取付けベースと、
   前記取付けベースに回転自在に配置されたロータリー式のハンドル把手と、
   前記ハンドル把手の回転がハンドル軸を介して伝達されるターンベースと、
   前記ターンベースに一端が固定されたターンベースピンと、
   前記ターンベースピンの他端に係合し、当該ターンベースに伝達された回転運動が直線運動に変換されて前記ロッカー式ハンドルに伝達するスライドベースと、
   前記ハンドル把手をＯＮ位置からＯＦＦ位置方向に手動操作で回転する際に、前記ハンドル把手の回転を助成するアシスト機構と、を備え、
   前記アシスト機構は、
   前記ターンベースと前記スライドベースの間に配置されて前記取付けベースに回転自在に連結され、前記ターンベースピンが貫通しているカム部材と、
   前記カム部材の周面に形成したカム面に接触するローラーを有し、前記ハンドル把手の前記ＯＮ位置から前記ＯＦＦ位置方向への操作初期においてバネ力を蓄勢し、前記ＯＮ位置から前記ＯＦＦ位置への操作中段以降においてバネ力を放勢して前記カム部材、前記ターンベースピン、前記ターンベースを介して前記ハンドル把手に前記ＯＦＦ位置方向への回転トルクを伝達するバネ蓄勢放勢部と、を備えていることを特徴とする回路遮断器の外部操作ハンドル装置。
2. 前記カム部材のカム面は、前記操作初期において前記ローラーが接触する蓄勢用カム面と、前記蓄勢用カム面に連続して形成され、前記操作中段以降において前記ローラーが接触する放勢用カム面と、を備えており、
   前記バネ蓄勢放勢部は、
   一端が前記取付けベースに回動自在に連結され、開放他端側に前記ローラーが配置されているレバーと、
   前記レバーに係合する蓄勢・放勢用バネと、を備え、
   前記操作初期において前記ローラーが前記蓄勢用カム面に接触するときに前記蓄勢・放勢用バネが蓄勢状態となり、前記操作中段以降において前記ローラーが前記放勢用カム面に接触するときに前記蓄勢・放勢用バネが放勢状態となることを特徴とする請求項１記載の回路遮断器の外部操作ハンドル装置。

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