JPWO2019207665A1 - コントロールセンタの機能ユニット及びこれを用いたコントロールセンタ - Google Patents

Abstract

遮断器等を有する機能ユニットをコントロールセンタ筐体から引出して修理・交換を行う際、遮断器が閉極状態であれば引出しを阻止し、逆に引出しの途中においては閉極状態とすることを防止して、安全性の高い作業を可能とする機能ユニットを提供する。遮断器等の開極及び閉極の切り替え操作を行う開閉操作ロッド（５）と連動して回転運動する回動カム（６）、回動カム（６）と連動した直線運動するインターロックロッド（１０）について、それぞれの運動を補助し動作のばらつきを低減するガイド（７、９）を形成することを特徴とする。

Description

本願は、コントロールセンタ筐体に安全に出し入れするための引出インターロック機構を有するコントロールセンタの機能ユニットに関するものであり、この機能ユニットを用いたコントロールセンタに関するものである。

現在、工場、上下水道管理及び発電所等のプラントでは、ポンプをはじめとする機械類などの稼働に多数のモータが使用されている。これらのモータ群の制御・保護・計測・監視を集中して行うために、所定の機能を行う主回路及び補助回路を備えた一回路構成単位である機能ユニットを複数収納したコントロールセンタが広く用いられている。これらのコントロールセンタでは、各機能ユニットが着脱可能に取り付けられており、個々のユニットを引出して交換・修理等を行うことができる。

これらの機能ユニット内には通常、配線用遮断器が搭載されており、この配線用遮断器が閉極状態ではコントロールセンタ筐体から引出すことができないよう、引出インターロック機構を備えている（特許文献１、２参照）。

つまり、機能ユニット内の配線用遮断器の閉極及び開極の切り替えを行う操作取っ手の回転に連動して回動カムが回転運動し、この回転運動を回動カムに接続されたインターロックロッドが直線運動に変換する。機能ユニットがコントロールセンタ筐体に収納された状態では、直線運動するインターロックロッドの先端がコントロールセンタ筐体または機能ユニット間の区画仕切り板の一部と係合し、機能ユニットの引出しを制限する。また、機能ユニットの引出し途中の状態では、コントロールセンタ筐体の係合穴とインターロックロッドの先端位置は一致しないため係合することができず、配線用遮断器を誤って閉極状態とすることもない。

特開昭６１−２６４０７号公報 特開２０１６−１７４４９７号公報

しかしながら、従来の機能ユニットに備えられた引出インターロック機構では、操作取っ手の回転部分と回動カムとが一点で連結されていたため、回転に伴って回動カムの角度が変化する場合があった。またインターロックロッドが回動カムの回転に伴って直線運動するとき、同時に横方向にも振れることがあり、コントロールセンタ筐体等との係合位置にばらつきを生じる場合があった。

この時、インターロックロッドとコントロールセンタ筐体との係合が不十分となり、機能ユニットの配線用遮断器が閉極状態にもかかわらず筐体から引出すことができるおそれがあり、また引出し途中で配線用遮断器を閉極状態としてしまうおそれがあった。

本願は、上記のような課題を解決するためになされたもので、操作取っ手の回転に伴う回動カムの角度の変化を低減し、またインターロックロッドの横方向の振れを低減することで、機能ユニットの配線用遮断器が閉極状態において、誤って筐体から機能ユニットを引出してしまうことを防止し、逆に引出し途中で、誤って配線用遮断器を閉極状態としてしまうことを防止して、作業の安全性を向上させることを目的としている。

本願の機能ユニットは、回転により遮断器の開極及び閉極の切り替え操作を行う開閉操作ロッドと、開閉操作ロッドと連結して回転運動し、回転運動を補助する第1ガイドを備えた回動カムと、回動カムと連結して回動カムの回転運動を直線運動に変換し、直線運動を補助する第２ガイドを備えたインターロックロッドと、遮断器の閉極時において、インターロックロッドの一部が係合される係合穴と、を備えた引出インターロック機構を有するものである。

本願の引出インターロック機構を備えた機能ユニット及びこの機能ユニットを用いたコントロールセンタでは、回動カムの角度変化とインターロックロッドの動作のばらつきを低減することにより、配線用遮断器の閉極状態においてコントロールセンタ筐体からの機能ユニットの引出しを防止することができる。また、機能ユニットの引出し途中において配線用遮断器の誤操作により閉極状態となることを防止して、作業の安全性を高めることができる。

配線用遮断器が開極状態時の操作ハンドルの正面図である。 配線用遮断器が閉極状態時の操作ハンドルの正面図である。 実施の形態１における配線用遮断器が開極状態の機能ユニットの構成図であり、図３Ａは正面図（配線用遮断器の正面パネル等を取り除いた状態）、図３Ｂは図３ＡのＡ−Ａ’断面図である。 実施の形態１における配線用遮断器が閉極状態の機能ユニットの構成図であり、図４Ａは正面図（配線用遮断器の正面パネル等を取り除いた状態）、図４Ｂは図４ＡのＢ−Ｂ’断面図である。 実施の形態１における機能ユニットの引出インターロック機構の分解斜視図である。 実施の形態１におけるコントロールセンタへの引出し途中位置で配線用遮断器を閉極状態としたときの機能ユニットの断面図である。 実施の形態２における配線用遮断器が開極状態の機能ユニットの構成図であり、図７Ａは正面図（配線用遮断器の正面パネル等を取り除いた状態）、図７Ｂは図７ＡのＣ−Ｃ’断面図である。 実施の形態２における配線用遮断器が閉極状態の機能ユニットの構成図であり、図８Ａは正面図（配線用遮断器の正面パネル等を取り除いた状態）、図８Ｂは図８ＡのＤ−Ｄ’断面図である。

実施の形態の説明及び各図において、同一の符号を付した部分は、同一又は相当する部分を示すものである。

実施の形態１．
以下、実施の形態１について図１から図６を用いて説明する。図１、図２は配線用遮断器４の操作ハンドル２部分を示しており、図１は操作ハンドル２の操作取っ手３が開極状態、図２は操作ハンドル２の操作取っ手３が閉極状態のときの正面図を示している。

図３Ａ、図４Ａは、説明の都合上、正面パネル１、操作ハンドル２及び操作取っ手３を省略し、内部構造が確認できる状態としたときの配線用遮断器４の正面図を示しており、図３Ａは開極状態、図４Ａは閉極状態の配線用遮断器４を示している。図３Ｂ、図４Ｂは、各々図３ＡのＡ−Ａ’断面図、図４ＡのＢ−Ｂ’断面図を示している。また、図３の図中に示した破線の矢印は、操作ハンドル２の操作取っ手３を回転させ、配線用遮断器４について閉極及び開極の切り替えを行った時の動作方向を示している。

図５は機能ユニットの引出インターロック機構の分解斜視図であり、図６は、機能ユニットをコントロールセンタから引出し途中位置で配線用遮断器を閉極状態としたときの断面図を示している。

＜引出インターロック機構の構成図＞
図３Ａの機能ユニットの内部構造を示した正面図と、そのＡ−Ａ’断面図である図３Ｂ、及びインターロック機構の分解斜視図である図５を主に用いて、本願の引出インターロック機構の構造を説明する。図３Ａは上述したように、図１、図２に示された正面パネル１、操作ハンドル２及び操作取っ手３は除かれており、配線用遮断器４本体と、操作取っ手３が取り付けられる開閉操作ロッド５が示されている。開閉操作ロッド５には、回動カム６が取り付けられており、さらに、図５に示すように折り曲げた板状のインターロックロッド１０が配置されている。

図５に示すように、配線用遮断器４の正面側（図３Ｂの右側）には、開閉操作ロッド５の周囲に位置し、配線用遮断器４を固定するための取付金具８が配置されている。この取付金具８には、丸穴８ａと長穴８ｂとが形成されている。

回動カム６には２つの第１ガイド７が形成されている。本実施の形態においては、図５に詳細に示されているように、第１ガイド７は頭頂部分の幅の広く、平座金１３を加えたピン１４で形成され、取付金具８に形成された丸穴８ａの円弧状の端辺を回動カム６と第１ガイド７の平座金１３部分とで挟持している。２つの第１ガイド７のうち、図３Ａの右上の第１ガイド７はインターロックロッド１０と回動カム６とを接続する機能も有している。

一方、取付金具８に形成された長穴８ｂには、その長辺に沿ってインターロックロッド１０が摺動できるように２つの第２ガイド９が形成されている。本実施の形態においては、第１ガイド７と同様に、図５に示すように、第２ガイドの頭頂部分の幅が広く、平座金１３を加えたピン１４で形成されている。第２ガイド９の平座金１３部分の幅は、長穴８ｂの短辺方向の幅よりも大きく、長穴８ｂの端辺をインターロックロッド１０と第２ガイド９の平座金１３部分とで挟持している。

＜引出インターロック機構の動作＞
図３は、配線用遮断器４の開極状態を示しており、操作ハンドル２の操作取っ手３を破線矢印に示したように約９０°回転させると、開閉操作ロッド５が回転し、配線用遮断器４は閉極状態となる。この時、配線用遮断器４の開閉操作ロッド５を回転させると、それに伴って回動カム６が回転する。

この時、第１ガイド７は回動カム６の回転運動を補助し、第２ガイド９はインターロックロッド１０の直線運動を補助する。つまり、取付金具８に形成された丸穴８ａの円弧状の端辺を、回動カム６に形成された２つの第１ガイド７と回動カム６とが挟持して摺動する。また、取付金具８に形成された長穴８ｂの端辺をインターロックロッド１０と２つの第２ガイド９とが挟持して摺動する。そのため、回動カム６は、開閉操作ロッド５との取付角度を変化させることなく回転運動し、回動カム６の回転動作を安定してインターロックロッド１０の直線運動へ変換することができる。

本実施の形態では、インターロックロッド１０が図３Ａの破線矢印で示すように直下へ運動し、図４Ａに示すように、コントロールセンタ筐体内を仕切る区画室仕切り板１１に形成された係合穴１２に、インターロックロッド１０の先端部が係合される。その結果、配線用遮断器４が閉極状態では引出すことができなくなる。

また、逆に、本実施の形態では、配線用遮断器４が閉極状態のときには、必ずインターロックロッド１０の先端が係合穴１２に係合されることが必要となるので、インターロックロッド１０の先端を係合することができない機能ユニットの引出し途中（図６）では、配線用遮断器４を誤って閉極状態とすることはできない。

＜本実施の形態の効果＞
以上のように、回動カム６、インターロックロッド１０に各々第１ガイド７、第２ガイド９を形成し、取付金具８に形成した丸穴８ａ、長穴８ｂの端辺を摺動させることで、配線用遮断器の閉極状態では、インターロックロッド１０が必ず係合穴１２に係合するため、配線用遮断器の閉極状態で引出すことがなく、また引出し途中で誤って閉極状態とすることがなく、安全な作業を可能とすることができた。

さらに、本実施の形態においては、インターロックロッド１０の直線運動の長さばらつきが軽減され、インターロックロッド１０が隣接する機能ユニットに干渉することがなく、安定した作業が可能となった。

本実施の形態において、回動カム６の回転を２つの第１ガイド７を用いて取付金具８に形成した丸穴８ａの円弧状の端辺に沿って摺動させた。しかし、第１ガイド７の数は特に限定するものではなく、１個以上であれば、基本的に同様の効果を得ることができる。

本実施の形態において、インターロックロッド１０の直線運動のばらつきを低減するために、取付金具８に形成された長穴８ｂの端辺を２つの第２ガイド９により摺動させた。しかし、第２ガイド９の数も特に限定するものでなく、１個以上であれば、基本的に同様の効果を得ることができる。

本実施の形態においては、第１ガイド７、第２ガイド９には平座金１３を加えたピン１４を用い、平座金１３と回動カム６、平座金１３とインターロックロッド１０の間に、丸穴８ａ、長穴８ｂの端辺を挟持した。しかし、ガイド部分は、丸穴８ａ、長穴８ｂの端辺を摺動し、回動カム６の回転運動、インターロックロッド１０の直線運動を補助することができれば同様の効果を得ることができ、ガイド部分の大きさ、形状、構成等は問わない。

実施の形態２．
本実施の形態では、実施の形態１と比較して、インターロックロッド１０の動作方向が異なっている。実施の形態１においては、インターロックロッド１０の先端は、下方向の区画室仕切り板１１に形成された係合穴１２に係合され、引出しを制限していた。しかし、本実施の形態では、インターロックロッド１０は左右方向に動作し、左方向のコントロールセンタ筐体柱１５に係合穴１６を有する点で異なっている。

図７Ａは配線用遮断器４の正面パネル１等を除き示した機能ユニットの正面図、図７ＢはそのＣ−Ｃ’断面図を示している。同様に図８Ａは機能ユニットの正面図、図８ＡはそのＤ−Ｄ’断面図を示している。図７Ａ、図７Ｂは、配線用遮断器４が開極状態を、図８Ａ、図８Ｂは閉極状態を示している。

図７Ａの開閉操作ロッド５を回転させると、これに伴って回動カム６が回転し、その回転動作がインターロックロッド１０の動作につながる点は実施の形態１と同じである。しかし、実施の形態１においては、インターロックロッド１０は上下方向に直線運動していたが、本実施の形態においては、左右に動作する点で異なっている。

実施の形態１においては、配線用遮断器４の下面に位置した区画室仕切り板１１に形成された係合穴１２に、上下動するインターロックロッド１０の先端が係合された。これに対し、本実施の形態では、図８Ａに示すように、配線用遮断器４の左面に配置したコントロールセンタ筐体柱１５に形成された係合穴１６に、左右方向へ動作するインターロックロッド１０の先端が係合されている点で異なっている。

本実施の形態においては、配線用遮断器４を閉極状態としたときに、インターロックロッド１０が、コントロールセンタ筐体柱１５に形成された、左方向の係合穴１６に挿入され、機能ユニットの引出しを防止することができた。また、機能ユニットを引出し、コントロールセンタ筐体柱１５に形成された係合穴１６とインターロックロッド１０の位置がずれた状態では配線用遮断器４を閉極状態することができない。そのため、安全な作業を可能とすることができた。

本実施の形態においては、係合穴１６は、配線用遮断器４の左側のコントロールセンタ筐体柱１５に形成されていたが、係合穴１６の位置は左側に限定されるものではない。配線用遮断器４の右側のコントロールセンタ筐体柱１５に係合穴１６が形成された場合でも同様の機能、効果を得ることができる。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ 正面パネル、２ 操作ハンドル、３ 操作取っ手、４ 配線用遮断器、５ 開閉操作ロッド、６ 回動カム、７ 第１ガイド、８ 取付金具、８ａ 丸穴、８ｂ 長穴、９ 第２ガイド、１０ インターロックロッド、１１ 区画室仕切り板、１２ 係合穴、１３ 平座金、１４ ピン、１５ コントロールセンタ筐体柱、１６ 係合穴。

本発明の機能ユニットは、回転により遮断器の開極及び閉極の切り替え操作を行う開閉操作ロッドと、開閉操作ロッドと連結して回転運動し、回転運動を補助する第1ガイドを備えた回動カムと、回動カムと連結して回動カムの回転運動を直線運動に変換し、直線運動を補助する第２ガイドを備えたインターロックロッドと、遮断器の閉極時において、インターロックロッドの一部が係合される係合穴と、を備え、回動カムの回転運動に対応する丸穴とインターロックロッドの直線運動に対応する長穴とを形成した取付金具を開閉操作ロッドの周囲を取り囲んで配置し、第１ガイドによる回転運動への補助は、丸穴の端辺に沿って第１ガイドを摺動させることであり、第２ガイドによる直線運動への補助は、長穴の端辺に沿って第２ガイドを摺動させることである引出インターロック機構を有するものである。

本発明の機能ユニットは、回転により遮断器の開極及び閉極の切り替え操作を行う開閉操作ロッドと、開閉操作ロッドと連結して回転運動し、回転運動を補助する第1ガイドを備えた回動カムと、回動カムと連結して回動カムの回転運動を直線運動に変換し、直線運動を補助する第２ガイドを備え、遮断器の閉極時において、コントロールセンタ筐体に形成された係合穴に、その一部を係合するインターロックロッドと、を備え、回動カムの回転運動に対応する丸穴とインターロックロッドの直線運動に対応する長穴とを形成した取付金具を開閉操作ロッドの周囲を取り囲んで配置し、第１ガイドによる回転運動への補助は、丸穴の円弧状の端辺に沿って第１ガイドを摺動させることであり、第２ガイドによる直線運動への補助は、長穴の端辺に沿って第２ガイドを摺動させることである引出インターロック機構を有するものである。

Claims (4)

1. 回転により遮断器の開極及び閉極の切り替え操作を行う開閉操作ロッドと、
   前記開閉操作ロッドと連結して回転運動し、前記回転運動を補助する第1ガイドを備えた回動カムと、
   前記回動カムと連結して前記回動カムの回転運動を直線運動に変換し、前記直線運動を補助する第２ガイドを備えたインターロックロッドと、
   前記遮断器の閉極時において、前記インターロックロッドの一部が係合される係合穴と、
   を備えた引出インターロック機構を有するコントロールセンタの機能ユニット。
2. 前記回動カムの回転運動に対応する丸穴と前記インターロックロッドの直線運動に対応する長穴とを形成した取付金具を前記開閉操作ロッドの周囲を取り囲んで配置し、
   前記第１ガイドによる回転運動への補助は、前記丸穴の端辺に沿って前記第１ガイドを摺動させることであり、
   前記第２ガイドによる直線運動への補助は、前記長穴の端辺に沿って前記第２ガイドを摺動させることである請求項１に記載の引出インターロック機構を有するコントロールセンタの機能ユニット。
3. 前記第１ガイドは、前記回動カムに取り付けられた座金を備えたピンであり、前記回動カムと前記座金との間に前記丸穴の端辺を挟持し、
   前記第２ガイドは、前記インターロックロッドに取り付けられた座金を備えたピンであり、前記インターロックロッドと前記座金との間に前記長穴の端辺を挟持する請求項２に記載の引出インターロック機構を有するコントロールセンタの機能ユニット。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の引出インターロック機構を有するコントロールセンタの機能ユニットを用いたコントロールセンタ。

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