JP7462904B2 - Automatic Switch - Google Patents
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Description
本発明は、例えば商用電源が停電した際に、電源を分散電源に自動で切り替える自動切替器に関する。 The present invention relates to an automatic switch that automatically switches the power source to a distributed power source, for example, when a commercial power source is interrupted.
太陽光発電等の自家発電装置を分散電源として備えて、商用電源の停電に対応したり電力の節約を図る電力需要家がある。このように電源を複数系統備える場合、電源の切り替えに切替器が使用され、この切替器には停電を検知して自動で切り替える自動切替器がある。
例えば、特許文献1の自動切替器は、手動操作で切り替える入力切替器を基本として駆動装置を組み付けて、手動で切替操作する操作ハンドルをモータ駆動で切り替えるよう構成されている。
Some power consumers have self-generating power equipment such as solar power generation as distributed power sources to respond to commercial power outages and to save electricity. When multiple power sources are installed like this, a switch is used to switch between power sources, and some of these switches are automatic switches that detect a power outage and switch automatically.
For example, the automatic switch of
上記特許文献1の自動切替器は、操作ハンドルに係合しているハンドルフックを操作ハンドルから外せば、手動での切り替えを実施できた。
しかしながら、通常自動で行われる入力切り替えを手動で行う作業は、現場に慣れない作業者が行うため、ハンドルフックの破損等の不具合が発生する場合があった。
例えば、手動で切り替える場合はハンドルフックが外されるが、切替操作後はハンドルの角度が異なるため、ハンドルフックをそのままの状態では戻すことができない。これを無理矢理操作ハンドルに係合させようとすることで破損が発生した。また、係合せず放置することで、その後自動切り替えが行われなかったりする問題があった。
また、自動切替を行う駆動装置の動作をテストする場合は、実際に切り替えを行わせて実施していたため一瞬停電が発生し、好ましいテスト形態では無かった。
The automatic switch of the above-mentioned
However, since the input switching, which is normally performed automatically, is performed manually by workers who are not familiar with the site, problems such as damage to the handle hook may occur.
For example, when switching manually, the handle hook is released, but since the angle of the handle is different after switching, the handle hook cannot be returned to its original state. When trying to forcefully engage the handle, damage occurred. Also, leaving it disengaged caused problems such as automatic switching not being performed afterwards.
Furthermore, when testing the operation of a drive device that performs automatic switching, the switching was actually performed, which resulted in a momentary power outage, and this was not a desirable testing format.
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、切替操作する操作ハンドルに自動切り替えを実施するためのハンドルフックを係合させた状態でも、操作ハンドルを手動操作でき、更に駆動装置のテストを停電を発生させること無く実施できる自動切替器を提供することを目的としている。 In view of these problems, the present invention aims to provide an automatic switch that allows the operating handle to be manually operated even when the handle hook for performing automatic switching is engaged with the operating handle that performs the switching operation, and also allows testing of the drive unit to be performed without causing a power outage.
上記課題を解決する為に、請求項1の発明は、2つの入力部と、1つの出力部と、出力部に接続する入力部を切り替えるために、前後に傾倒操作する操作ハンドルと、入力部の切り替えを判断する切替判断部と、操作ハンドルに係合して操作ハンドルを切り替え操作するハンドルフックと、切替判断部の判断に基づいてハンドルフックを前後動させて操作ハンドルを切替動作させるモータを備えた駆動装置と、を有する自動切替器であって、
駆動装置は、更にモータにより回転するクランク部材、及びクランク部材の回転をハンドルフックの前後動に変換するアームレバーを有し、アームレバーは、上端がハンドルフックに連結されると共に、下端がモータフレームに軸着されて成り、クランク部材の回転を可能とする回転空間を軸着部の上部に備え、クランク部材の回転により揺動することでハンドルフックが前後動し、更に回転空間は一部が広く形成された遊び空間を有し、クランク部材が特定の角度の状態では、操作ハンドルが切替動作する範囲で、アームレバーの自由な揺動を可能とし、ハンドルフックが操作ハンドルに係合した状態にあっても、操作ハンドルの手動操作による入力切替が可能であることを特徴とする。
この構成によれば、ハンドルフックの操作ハンドルへの係合を解除することなく、手動操作で入力切替を行うことができる。よって、作業者のなれない操作に伴うハンドルフックの破損や、ハンドルフックと操作ハンドルとの係合状態に不具合が発生するような事態を防止でき、自動切替器の安定した動作を継続させることができる。
In order to solve the above problem, the invention of
The drive device further has a crank member rotated by a motor, and an arm lever that converts the rotation of the crank member into forward and backward movement of the handle hook, the arm lever having an upper end connected to the handle hook and a lower end axially attached to the motor frame, and a rotation space that allows the crank member to rotate is provided above the axial attachment portion, and the handle hook moves forward and backward as it swings due to the rotation of the crank member, and a portion of the rotation space has a wide play space, so that when the crank member is at a specific angle, the arm lever can swing freely within the range in which the operating handle switches, and input switching is possible by manually operating the operating handle even when the handle hook is engaged with the operating handle.
According to this configuration, input switching can be performed manually without releasing the engagement of the handle hook with the operating handle, which prevents damage to the handle hook caused by unfamiliar operation by the operator, and prevents problems occurring in the engagement between the handle hook and the operating handle, allowing the automatic switch to continue to operate stably.
請求項2の発明は、請求項1に記載の構成において、クランク部材が、特定の角度の状態から所定の方向へ1回転することで、アームレバーは一方から他方へ揺動して操作ハンドルが切替動作し、この切り替えた状態から、クランク部材が所定の方向とは逆の方向へ1回転すると、操作ハンドルが他方から一方へ揺動して切替動作するが、遊び空間は、クランク部材が特定の角度の状態から少なくとも80度回転するまでは、アームレバーに係合しないよう形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、クランク部材がアームレバーに係合しない角度範囲が少なくとも80度の範囲で存在することで、ハンドルフックを係合させた状態でも操作ハンドルの切替操作を実施できる。
The invention of
According to this configuration, the angle range in which the crank member does not engage with the arm lever is at least 80 degrees, so that the operating handle can be switched even when the handle hook is engaged.
請求項3の発明は、請求項2に記載の構成において、クランク部材を特定の角度の状態から80度回転させるテストボタンを有することを特徴とする。
この構成によれば、テストボタンの操作で、操作ハンドルが切替動作しない範囲でクランク部材が回転動作する。よって、切替動作させること無くモータの動作テストやメンテナンスができる。然も、1回転しないまでも80度と大きい角度で回転させてテストするため、確実なテストができる。
The invention of
With this configuration, when the test button is operated, the crank member rotates within a range that does not cause the operating handle to switch. This allows motor operation tests and maintenance to be performed without switching the operating handle. Moreover, since the test is performed by rotating the motor by a large angle of 80 degrees, even if it is not a full rotation, a reliable test can be performed.
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の構成において、アームレバーに形成されたクランク部材の回転空間は、フラスコ状に開口形成されて底部に遊び空間が形成され、特定の角度の状態は、クランク部材がその回転軸に対して先端が垂下した状態の角度であることを特徴とする。
この構成によれば、クランク部材を少なくとも80度自由に回転させることが可能である一方で、回転空間の上部は狭く形成されている。そのため、クランク部材を180度回転させた状態では、アームレバーを直立させた状態で安定させることが可能であり、双方の入力部から切り離された中立位置を維持することも可能となる。
The invention of
According to this configuration, the crank member can be freely rotated at least 80 degrees, while the upper part of the rotation space is narrowed, so that when the crank member is rotated 180 degrees, the arm lever can be stabilized in an upright state and can be maintained in a neutral position separated from both input parts.
本発明によれば、ハンドルフックの操作ハンドルへの係合を解除することなく、手動操作で入力切替を行うことができる。よって、作業者のなれない操作に伴うハンドルフックの破損や、ハンドルフックと操作ハンドルとの係合状態に不具合が発生するような事態を防止できる。 According to the present invention, input switching can be performed manually without disengaging the handle hook from the operating handle. This prevents damage to the handle hook caused by unfamiliar operation by the operator, and prevents problems with the engagement between the handle hook and the operating handle.
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明に係る自動切替器の斜視図を示している。自動切替器1は、切替器2と駆動装置3とで構成され、台座4上で一体化されている。
切替器2は、後部(図示右側)に第1入力端子5a、前部(図示左側)に第2入力端子5b、出力端子6が配置され、上部に入力を切り替える操作ハンドル7が配置されている。操作ハンドル7を前方或いは後方への傾倒(回動)させることで入力の切り替えが行われる。入力端子5、出力端子6は3端子で構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Fig. 1 shows a perspective view of an automatic switch according to the present invention. The
The
切替器2の右側(図示手前)に駆動装置3が配置され、操作ハンドル7を覆うように駆動装置3から延びたハンドルフック11が配置されている。このハンドルフック11を介して、操作ハンドル7と駆動装置3とは連結されている。
The
図2は切替器2と駆動装置3の関係を示す模式図であり、図2に示すように駆動装置3により入力の切り替えが行われる。ここでは、第1入力端子5aに一方の電源である第1回路21が接続され、第2入力端子5bに他方の電源である第2回路22が接続され、出力端子6に接続された負荷23に供給する電源の切り替えが成される場合を示している。
Figure 2 is a schematic diagram showing the relationship between the
図3は自動切替器1の機能ブロック図を示している。図3に示すように、駆動装置3は、切替駆動部31、センサ部32、表示部33、テストボタン34、2つの電源部35(35a,35b)、CPUを備えた制御部36等を備えている。
Figure 3 shows a functional block diagram of the
切替駆動部31は、ハンドルフック11、アームレバー12、クランク部材13、モータ部14を有し、ハンドルフック11が操作ハンドル7を操作して切替器2が操作される。モータ部14は、モータとその回転をクランク部材13に伝達する伝達機構部とを有している。
センサ部32は、アームレバー12の角度を検知するセンサ、クランク部材13の角度を検知するセンサ等を備えている。
表示部33は、図1に示すように2つ表示部(第1表示部33a,第2表示部33b)で構成され、いずれもLEDで構成されている。第1表示部33aは運転状態を表示(詳述せず)し、第2表示部33bはエラー発生時にそれを表示する。
テストボタン34は、モータ部14即ちモータの動作テストをするボタンである。
The
The
1, the
The
電源部35は、第1回路21に接続された(第1入力端子5aから電源が供給される)第1電源部35a、第2回路22に接続された(第2入力端子5bから電源が供給される)第2電源部35bを有している。
制御部36は、電源部35の電圧情報を入手し、第1回路21及び第2回路22の状態を把握し、現在出力端子6に接続されている一方の入力端子5の電圧が所定値以下になったら、入力端子5を他方の入力端子5へ切り替える。
The
The
図4,5は、切替器2を取り外した図で、ハンドルフック11とアームレバー12とモータ部14が組み付けられたモータフレーム15との関係を示し、図4は斜視図、図5は側面図である。但し、アームレバー12が直立した状態を示し、切り替えの途中の状態を示している。図4,5に示すように、ハンドルフック11は、端部がアームレバー12の上端に連結されている。アームレバー12はモータ部14に取り付けられたクランク部材13により駆動されて前後に揺動し、この揺動動作でハンドルフック11は操作ハンドル7を切替操作する。
尚、ハンドルフック11は、アームレバー12に対して直交するよう配置されて固定されているが、傾倒/起立可能にアームレバー12に連結しても良い。
4 and 5 are views with the
Although the
アームレバー12は板状に形成され、クランク部材13の回転空間Sが内部に開口形成されている。また、下端に軸着部12aを有し、モータ部14が組み付けられたモータフレーム15に軸着され、軸着部12aを中心に回転可能に配置されている。
そして、回転空間Sは、軸着部12aの上部に形成され、軸着部12aに近い底部が幅広に形成された遊び空間SFを備えて全体がフラスコ状に開口形成されている。
The
The rotation space S is formed above the
一方、モータ部14は、モータに連結された駆動軸14aが左右方向に向けて配置され、その先端がモータフレーム15から突出しており、この突出した先端部にクランク部材13が取り付けられている。アームレバー12は、この駆動軸14aに直交する面内で回転する。
The
クランク部材13は、駆動軸14aとの連結部を回転中心13aとし、駆動軸14aに直交する方向に延びた棒体13bを有し、その先端に回転空間Sの内壁に当接するローラー状の回転体13cを備えている。
The
図6は、このような回転空間Sを設けたクランク部材13とアームレバー12の関係を示す説明図であり、(a)は一方の入力端子5に出力端子6が接続された状態、(b)は他方の入力端子5が出力端子6に接続された状態を示している。
クランク部材13を1回転することで、その間のアームレバー12との係合作用でアームレバー12は揺動し、切り替えが実施される。具体的に、クランク部材13の回転に従い回転体13cが回転空間Sの内壁に当接してアームレバー12を移動させ、アームレバー12が揺動する。
こうして、図6(a)の状態から、矢印A1の方向へクランク部材13を360度回転すると、アームレバー12は図6(b)の角度状態となる。逆に、図6(b)の状態から矢印A2の方向へクランク部材360度回転すると、アームレバー12は図6(a)の角度状態となり、入力の切り替えが成される。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the
By rotating the
In this way, when the
そして、図6に示すように、入力の切り替えが完了したアームレバー12の双方の角度状態で、クランク部材13は1回転(360度回転)するため、角度は垂下状態で同一にできる。
加えて、回転空間Sは底部に広い遊び空間SFがフラスコ状に形成されていることで、アームレバー12はこの状態で大きな角度で揺動可能であり、手動操作で大きく揺動させることができる。こうして、ハンドルフック11を操作ハンドル7から外さなくても、操作ハンドル7を操作でき、手動で入力の切り替えを実施できる。
As shown in FIG. 6, in both angular states of the
In addition, since the rotation space S has a wide play space SF formed in a flask shape at the bottom, the
具体的に、図6に示すように、遊び空間SFは、クランク部材13が垂下した状態(特定の角度の状態)から80度までの回転が可能となっている。
この結果、図6に示すようにクランク部材13を垂下した角度に固定した状態で、第1入力端子5aに接続した状態と、第2入力端子5bに切り替えた状態の状態との双方の生成を可能としている。即ち、アームレバー12を操作ハンドル7に係合させた状態で、手動操作による入力切り替えを可能としている。
Specifically, as shown in FIG. 6, the play space SF allows the
As a result, with the
このように、ハンドルフック11の操作ハンドル7への係合を解除することなく、手動操作で入力切替を行うことができる。よって、作業者のなれない操作に伴うハンドルフック11の破損や、ハンドルフック11と操作ハンドル7との係合状態に不具合が発生するような事態を防止でき、自動切替器の安定した動作を継続させることができる
また、クランク部材13がアームレバー12に係合しない角度範囲が少なくとも80度の範囲で存在することで、ハンドルフック11を係合させた状態でも操作ハンドル7の切替操作を実施できる。
更に、クランク部材13を少なくとも80度自由に回転させることが可能である一方で、回転空間Sの上部は狭く形成されている。そのため、クランク部材13を180度回転した状態では、アームレバー12を直立させた状態(図5に示す)で安定させることが可能であり、双方の入力端子5から切り離された中立位置を維持することも可能となる。
In this way, input switching can be performed manually without releasing the engagement of the
Furthermore, while the
次にモータテストを説明する。モータテストは、モータ部14の動作テストを行うテストボタン34を押下して実施される。
テストボタン34が押下されると、制御部36は以下のような制御を実施する。図7はこのときの制御の流れを示すフローチャートであり、このフローを参照して説明する。
テストボタン34が押下(S1)されると、モータ(モータ部14)が起動して回転を開始する(S2)。モータの回転により駆動軸14aを介してクランク部材13が回転を開始する(S3)。
The motor test is performed by pressing the
When the
When the
クランク部材13は、先端が垂下した状態を特定の角度の状態(角度0度の状態)として、一方の入力端子5が出力端子6に接続された状態でこの角度状態にある。そして、この回転角度はセンサ部32に監視され、アームレバー12との係合が外れたこの特定の角度から、所定の1方向に80度回転したら、それをセンサ部32が検知し(S4でYes)、テスト動作は終了となる。
尚、クランク部材13が80度回転しても、その間アームレバー12との係合は発生しないので、アームレバー12は動作しない。そして80度回転後、クランク部材13は特定の角度の状態に戻る。
こうしてテストが正常に終了すると、制御部36は表示部33にテスト完了を表示させる。例えば、第2表示部33bを青色点灯させる。
The
Even if the
When the test ends normally in this manner, the
但し、センサ部32がクランク部材13の80度の回転を検知しなければ(S4でNo)、モータの動作時間が一定時間経過したか判断し(S5)、一定時間が経過しても80度の回転を検知できなければ、モータが回らない或いはクランク部材13に異常が発生したと判断し、表示部33にエラー表示を行い(S6)、モータは停止する。例えば第2表示部33bを黄色点滅させる。
However, if the
尚、表示部33のエラー表示は複数通りの表示形態があり、例えばモータ部14が回転しない場合、モータ部14は回転するが、クランク部材13が回転しない場合は、それぞれ異なるエラー表示が実施される。また、テストボタン34の操作とは関係なく、切換制御の際にアームレバー12の角度異常が発生したら、センサ部32がそれを検知してエラー表示が成される。
The
このように、テストボタン34の操作で、操作ハンドル7が切替動作しない範囲でクランク部材13が回転動作する。よって、切替動作させること無くモータ部14の動作テストやメンテナンスができる。然も、1回転しないまでも80度と大きい角度で回転させてテストするため、確実なテストができる。
In this way, by operating the
尚、上記実施形態では、2つの電源を切り替える構成を示したが、電源の切り替えに限定するものでなく、幅広く電路の切替を行う際に好適である。 In the above embodiment, a configuration for switching between two power sources is shown, but this is not limited to switching between power sources, and is suitable for switching a wide range of electrical circuits.
1・・自動切替器、2・・切替器、3・・駆動装置、5・・入力端子(入力部)、5a・・第1入力端子、5b・・第2入力端子、6・・出力端子(出力部)、7・・操作ハンドル、11・・ハンドルフック、12・・アームレバー、12a・・軸着部、13・・クランク部材、14・・モータ部、15・・モータフレーム、21・・第1回路、22・・第2回路、23・・負荷、31・・切替駆動部、32・・センサ部、33・・表示部、34・・テストボタン、35・・電源部、36・・制御部(切替判断部)、S・・回転空間、SF・・遊び空間。 1: Automatic switch, 2: Switch, 3: Drive unit, 5: Input terminal (input section), 5a: First input terminal, 5b: Second input terminal, 6: Output terminal (output section), 7: Operating handle, 11: Handle hook, 12: Arm lever, 12a: Axle attachment section, 13: Crank member, 14: Motor section, 15: Motor frame, 21: First circuit, 22: Second circuit, 23: Load, 31: Switch drive section, 32: Sensor section, 33: Display section, 34: Test button, 35: Power supply section, 36: Control section (switch determination section), S: Rotation space, SF: Play space.
Claims (4)
前記駆動装置は、更に前記モータにより回転するクランク部材、及び前記クランク部材の回転を前記ハンドルフックの前後動に変換するアームレバーを有し、
前記アームレバーは、上端が前記ハンドルフックに連結されると共に、下端がモータフレームに軸着されて成り、前記クランク部材の回転を可能とする回転空間を軸着部の上部に備え、前記クランク部材の回転により揺動することで前記ハンドルフックが前後動し、
更に前記回転空間は一部が広く形成された遊び空間を有し、前記クランク部材が特定の角度の状態では、前記操作ハンドルが切替動作する範囲で、前記アームレバーの自由な揺動を可能とし、
前記ハンドルフックが前記操作ハンドルに係合した状態にあっても、前記操作ハンドルの手動操作による入力切替が可能であることを特徴とする自動切替器。 An automatic switch having two input units, one output unit, an operating handle that is tilted forward and backward to switch the input unit connected to the output unit, a switch determination unit that determines the switching of the input unit, a handle hook that engages with the operating handle to switch the operating handle, and a drive unit equipped with a motor that moves the handle hook forward and backward to switch the operating handle based on the determination of the switch determination unit,
The drive device further includes a crank member rotated by the motor, and an arm lever that converts the rotation of the crank member into forward and backward movement of the handle hook,
The arm lever has an upper end connected to the handle hook and a lower end pivoted to the motor frame, and has a rotation space above the pivoted portion that allows the crank member to rotate. The arm lever swings with the rotation of the crank member, causing the handle hook to move back and forth.
Furthermore, the rotation space has a play space that is formed wide in part, and when the crank member is in a state of a specific angle, the arm lever is allowed to swing freely within a range in which the operating handle is switched,
An automatic switch capable of switching input by manually operating the operating handle even when the handle hook is engaged with the operating handle.
この切り替えた状態から、前記クランク部材が前記所定の方向とは逆の方向へ1回転すると、前記操作ハンドルが前記他方から前記一方へ揺動して切替動作するが、
前記遊び空間は、前記クランク部材が前記特定の角度の状態から少なくとも80度回転するまでは、前記アームレバーに係合しないよう形成されていることを特徴とする請求項1記載の自動切替器。 When the crank member rotates once in a predetermined direction from the specific angle state, the arm lever swings from one side to the other side, and the operating handle performs a switching operation,
When the crank member rotates once in the direction opposite to the predetermined direction from this switched state, the operating handle swings from the other side to the one side to perform a switching operation.
2. The automatic switch according to claim 1, wherein the play space is formed so that the crank member does not engage with the arm lever until the crank member has rotated at least 80 degrees from the specific angle state.
前記特定の角度の状態が、前記クランク部材がその回転軸に対して先端が垂下した状態の角度であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の自動切替器。 The rotation space formed in the arm lever is formed in a flask shape with the play space formed at the bottom,
4. The automatic changeover device according to claim 1, wherein the specific angle state is an angle in which the tip of the crank member hangs down relative to the rotation axis.
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