JP2006108102A - スイッチ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】トリップインジケータ機構を含む、遮断器等のスイッチ機構を提供する。
【解決手段】スイッチ機構は、スイッチ接点、及び接点が閉じた第１位置と、電気的故障が起こったことを示す、接点が開いた第２位置と、スイッチ機構がリセットされ且つスイッチ接点が開いた第３位置との間で移動自在のロッカを有する。ロッカは、好ましくは、互いにヒンジ止めされた二つのロッカ部材を含み、一方のロッカ部材は、前面と端面との間に段形成部を有する。この段形成部には、機構のリセットに関する指示が設けられており、ロッカが第２位置にあるとき、遮断器ハウジングの前パネルと実質的に面一に置かれ、第１ロッカ部材の面が前パネルから部分的に突出する。本機構により、使用者は、遮断器を手動でオフ状態にしたことと故障によりトリップしたこととを区別できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば遮断器等のスイッチで、特にロッカスイッチで使用できる、トリップインジケータ機構を含むスイッチ機構に関する。

遮断器及び他のスイッチ装置でロッカスイッチを使用することは周知である。従来、ロッカは遮断器ハウジングの前パネルの開口部に枢着されていた。ロッカは、互いに対して斜めの角度で傾斜した面を画成する二つのローブを有する。遮断器がオンであるか或いはオフであるかに応じて、ローブの一方又は他方が遮断器の前パネルから突出し、残りのローブの前面は前パネルと面一である。

近年の開発では、ロッカスイッチは、ロッカが互いにヒンジ止めされた第１及び第２のロッカ部材を含むように設計されてきた。これらのロッカ部材は平らな前面を有し、これら面は、同じ平面内で平らな第１位置と、互いに対して傾斜しており且つ一方のロッカ部材がスイッチのハウジングから突出した第２位置との間で移動自在である。

上述の種類のスイッチ機構について、電気回路内で故障が起こったことを表示する必要があった。即ちスイッチ機構がトリップインジケータを含む必要があった。

本発明の目的は、このような機構を提供することである。

本発明によれば、トリップインジケータ機構を含むスイッチ機構において、スイッチ接点、及び接点が閉じた第１位置と、スイッチ機構と関連した回路で電気的故障が起こったことを示す、接点が開いた第２位置と、スイッチ機構がリセットされ且つスイッチ接点が開いた第３位置との間で移動自在のロッカを有し、ひとたび第２位置になると、スイッチ機構を作動して接点を閉じる前にロッカを第３位置に移動しなければならない、スイッチ機構が提供される。

ロッカは、互いに対して移動自在にスイッチハウジングに取り付けることができる第１及び第２のロッカ部材を含んでもよく、スイッチ機構を作動するため、第１及び第２のロッカ部材の少なくとも一方をスイッチ機構に連結でき、第１及び第２のロッカ部材の各々は前面を画成し、第１及び第２のロッカ部材の前面は、これらのロッカ部材の夫々の第１位置で実質的に平行であり、夫々の第２位置及び第３位置で互いに対して傾斜している。

第１及び第２のロッカ部材の前面は、好ましくは、第２位置及び第３位置にあるとき、互いに対して夫々が異なる角度で傾斜している。
好ましくは、ロッカ部材は互いにヒンジ連結できる。

第１及び第２のロッカ部材の前面は色が異なっていてもよい。
例えば、第１及び第２のロッカ部材は、色が異なるプラスチック材料で型成形されていてもよい。

本発明の好ましい実施例では、第１ロッカ部材は、その前面と端面との間に段形成部を有する。
第１ロッカ部材の段形成部には、「引っ張って再設定せよ」といった指示が設けられている。
ロッカ部材は、遮断器ハウジングの前パネルに画成された開口部に取り付けられていてもよく、ロッカ部材の前面が、スイッチ接点が閉じた位置で実質的に平行であるとき、開口部の縁部と実質的に面一である。

好ましくは、第１及び第２のロッカ部材の前面が夫々の第２位置にあり、互いに対して傾斜しているとき、第１ロッカ部材の段形成部の面及び第２ロッカ部材の前面が遮断器ハウジングの前パネルと実質的に面一であり、第１ロッカ部材は前パネルから部分的に突出している。

更に、第１及び第２のロッカ部材の前面が夫々の第３位置にあり、互いに対して傾斜しているとき、第２ロッカ部材の前面が遮断器ハウジングの前パネルと実質的に面一であり、第１ロッカ部材の段形成部の面が遮断器ハウジングの前パネルから突出している。

スイッチ機構は、ロッカと隣接してトリップ試験ボタンを含んでもよく、このトリップ試験ボタンは、ロッカが第１位置にあるときにスイッチ機構をトリップさせ、接点を開放し、ロッカを第２位置まで移動するように構成されている。

スイッチ機構は、代表的には遮断器を含む。

図１、図２、及び図３は、スイッチアクチュエータ及び本発明によるトリップインジケータ機構を組み込んだ小型遮断器を示す。この一般的な種類のスイッチアクチュエータを組み込んだ小型遮断器は、南アフリカ国特許第２００２／７０６４号に記載されている。

本発明の遮断器は、全体として従来であり且つ平行六面体形状の成形プラスチック製ハウジング１０を含む。ハウジングは、盛り上がった境界１４によって画成された矩形の中央穴を持つ前パネル１２を有する。穴内には、第１及び第２のロッカ部材即ちローブ１６及び１８の夫々を含むロッカが配置されている。この場合、トリップ試験ボタン２０は盛り上がった境界１４に配置される。本発明の好ましい実施例では、ロッカは、ロッカスイッチの何れの部分が遮断器をオンに切り換えるか或いはオフに切り換えるのかを区別するため、色が異なる（又は色彩コードが異なる）プラスチック材料から型成形される。好ましい実施例では、上ロッカ１６は白色であり、下ロッカ１８は赤色である。

図１では、遮断器のロッカは、遮断器の接点が閉じた第１位置即ち「オン」位置にあり、両ロッカ部材１６及び１８は前プレート１２の盛り上がった境界１４と実質的に面一である。

図２では、ロッカは、第２位置即ち「トリップ」位置にあり、ロッカの上ローブを画成する第１ロッカ部材１６がハウジングの前プレート１２から突出し、盛り上がった境界１４を越えて延びている。図４に最もよく示すように、第１ロッカ部材１６は平らな前面２４と湾曲した端面２６との間に段形成部２２を有する。この段形成部２２は、ロッカ部材の面２４と平行な前面２８、及びロッカの端面と実質的に平行な面を含む。段形成部２２の前面２８には、ロッカが「トリップ」位置にある場合、遮断器の前方からよく見える「引っ張って再設定せよ」といった指示が設けられている。「トリップ」位置にある場合、段形成部２２の前面２８は、盛り上がった境界１４と実質的に面一である。ロッカが「オン」位置にあり、第１ロッカ部材１６の平らな前面２４が前プレート１２と面一である場合には、段形成部２２及びそこに記載された指示は見えないように隠される。

図３では、ロッカは第３位置即ち「リセット／オフ」位置にある。この位置では、第１ロッカ部材１６の前面２４及び段形成部２２の面２８の両方が前プレート１２及び盛り上がった境界１４から突出している。

図４及び図５は、ロッカ部材及びトリップインジケータ機構の構成を更に詳細に示す。図４は、第１ロッカ部材１６を、その前面２４、湾曲した端面２６、段形成部２２及びその前面、及び各々に凹所部分４８が設けられた一対の平行な側面とともに示す。一対のフィンガ３２が夫々の側面３０の凹所部分４８から垂下しており且つこれらの部分と一体成形されている。これらのフィンガの各々には前面２４から遠方の端部にスロット３４が設けられており、前面２４と隣接した端部に穴３６が設けられている。

図５に示す第２ロッカ部材は相補的に形成されており、平らな前面３８、端面４０、及び平行な側面４２を備えている。各々に穴４６が設けられた二つの耳部４４が平行な側面４２から延びている。使用にあたっては、二つの耳部４４が第１ロッカ部材１６の側部を捕捉し、平行な側面３０の凹所部分４８がこれらの耳部４４間にぴったりと嵌まる。耳部４４の穴４６は、二つのロッカ部材１６及び１８を正しく整合したとき、穴３６と整合する。

図７乃至図９に最もよく示すように、スイッチ機構の組み立て時にハウジング１０の内壁によって捕捉される金属ピン５０が二つのロッカ部材を互いにヒンジ止めされた状態に保持する。フィンガ３２の端部に設けられたスロット３４は、遮断器作動機構の部分を形成する枢動スイッチリンク部材５４の一端で支持されたピン５２の両端と係合する。

ロッカと遮断器との間の相互作用は従来と同様であるが、トリップインジケータ及び遮断器機構がどのように動くのかを完全に説明するため、図７乃至図９に従って詳細に説明する。

本発明の遮断器機構は、円筒形コアを保持する非磁性チューブ（図示せず）を中心として同軸に配置された円筒形コイル５６を含む。このコイルはフレーム部材５８によって所定位置に保持されている。フレーム部材５８の上端はスイッチリンク部材５４の中央部分に連結されている。フレーム部材５８の下端は移動自在の接点６０に連結されており、この際、アーマチュア６２がピン６４によってフレーム部材５８の中間区分に枢着されている。スリーブリンク６６が移動自在の接点６０の中央部分に枢着されている。スリーブリンク６６は、これと同時にインターリンク部材６８に連結されている。インターリンク部材６８は、その他端がスイッチリンク部材５４に連結されている。第１ロッカ部材１６は、ピン５０を中心として（「オン」位置から「トリップ」位置、「オフ」位置まで）回転し、フィンガ３２の端部が円弧を描き、ピン５２を支持するスイッチリンク部材５４の端部を移動するということは当業者には理解されよう。

「オン」位置では、図７に示すように、第１ロッカ部材１６のフィンガ３２が、スイッチリンク部材５４を、描かれる円弧の一端に保持し、スイッチリンク部材５４、インターリンク部材６８、及びスリーブ部材６６が整合し、移動自在の接点６０の中間に連結された実質的に直線状の形体をとる。アーマチュア６２のフット部分がキャッチ７０を所定位置に保持し、このキャッチがスイッチリンク部材５４、インターリンク部材６８、及びスリーブ部材６６を所定位置に保持し、移動自在の接点６０を固定接点７２と接触させる。スイッチリンク部材５４、インターリンク部材６８、及びスリーブ部材６６及びキャッチ７０のこの相互連結は、スイッチアクチュエータを「オン」位置に係止するラッチング機構を形成する。

図８を参照すると、この図にはトリップ試験ボタン２０が作動位置で示してある。この作動位置では、ボタン２０はばね７４の押圧力に抗して押し込んであり、ボタン２０の下端がアーマチュア６２の頭部を下に押している。アーマチュア６２の頭部が下方に移動するとき、アーマチュア６２の脚部はキャッチ７０を解放し、スイッチリンク部材５４及びインターリンク部材６８並びにスリーブ部材６６をフレーム５８から遠ざかるように移動する。この移動により、移動自在の接点６０を固定接点７２から遠ざかる方向に移動でき、接点を開き、遮断器をトリップさせる。トリップ試験ボタン２０の使用は、遮断器をその設置後に就役させるため、有利である。

トリップ試験ボタンの作動（又は故障による遮断器のトリップ）後、遮断器は「トリップ」状態にあり、上ロッカ部材１６が前面１２から突出しており、段形成部２２の面２８が盛り上がった境界１４と面一になる。この状態では、上ロッカ部材１６を移動してもスイッチリンク部材５４、インターリンク部材６８、及びスリーブ部材６６をフレーム５８に向かって部分的に移動するに過ぎず、キャッチ７０を移動しないため、遮断器を作動できない。遮断器は、スイッチをオンにできる前に先ず最初にリセットしなければならない。

図９は、遮断器を図３に示す機構の状態と対応する「リセット／オフ」位置で示す。この位置は、第１ロッカ部材１６の段形成部２２を遮断器から外に引っ張ることによって得られる。この移動により、第１ロッカ部材１６のフィンガ３２をトリップ試験ボタン２０に向かって移動し、スイッチリンク部材５４とインターリンク部材６８との間の連結を第２ロッカ部材１８に向かって移動する。これにより、インターリンク部材６８及びスリーブ部材６６を引っ張って整合し、キャッチ７０をフレーム部材５８に近づける。接点は開放したままである。インターリンク部材６８及びスリーブ部材６６が整合した状態で第１ロッカ部材１６を下に押すとフィンガ３２がトリップ試験ボタン２０から遠ざかるように移動する。これにより、スイッチリンク部材５４、インターリンク部材６８、及びスリーブ部材６６が直線状になって整合した形状になり、キャッチ７０をアーマチュア６２の脚部によって捕捉される位置に移動し、次いで移動自在の接点６０が固定接点７２に向かって移動することにより接点を閉じ、遮断器をオン状態に切り換える。

第２ロッカ部材１８は、第２ロッカ部材１８の内面に形成された起立ボスを中心として配置されたコイルばねによって外方に押圧されている。第１ロッカ部材１６を押すことによって遮断器をオン状態に切り換えたとき、ラッチング機構は、第１ロッカ部材をその前面２４が第２ロッカ部材１８の前面３８と実質的に平行である図４に示す位置に係止する。

例示したように、二つの前面は境界１４の上縁部と面一になるが、美観及び実際上の配慮に従ってロッカ部材の位置を幾分変化させることができるということは当業者には理解されよう。

遮断器をオフに戻すためには、第２ロッカ部材１８に圧力を加える。これによりロッカ部材をばね５４の押圧力に抗して内方に移動し、スイッチリンク部材５４をフレーム部材５８から遠ざかるように回転し、これによってラッチング機構を解放し、第１ロッカ部材１６をその「オフ」位置に戻すことができる。スイッチリンク部材５４の回転により、更に、インターリンク部材６８及び移動自在の接点６０に連結されたスリーブ部材６６をロッカ部材に向かって移動し、これによって遮断器の接点を開く。

トリップインジケータ機構は、電気回路内で故障が発生したときにこれを使用者に表示する機構を提供する。更に、スイッチをオン状態に再度切り換える前に「トリップ」位置と「リセット／オフ」位置との間でリセット作用を行う必要があるスイッチ機構を提供する。この機構により、使用者は、遮断器を手動でオフ状態に切り換えたのと故障によりトリップしたこととの間を区別できる。

以上説明したトリップインジケータ機構のトリップ試験ボタンにより、遮断器をその設置後に試験できる。
以上説明したトリップインジケータ機構及び関連した遮断器は、美観に優れ、コンパクトであり、更に、作動ハンドルがケーシングから突出しているために遮断器を誤って「オフ」状態に切り換えてしまうという問題点を解決する。

本発明は、一組又はそれ以上の接点を持つ他のスイッチ機構に適用でき、遮断器での使用に限定されないということは当業者には理解されよう。

作動スイッチが「オン」位置にある、本発明によるトリップインジケータ機構を含む遮断器の斜視図である。 スイッチが「トリップ」位置にある、図１と同様の斜視図である。 スイッチが「リセット／オフ」位置にある、図１及び図２と同様の斜視図である。 一端に段形成部が設けられた、トリップインジケータ機構の部分を形成する第１ロッカ部材の斜視図である。 トリップインジケータ機構の部分を形成する第２ロッカ部材の斜視図である。 トリップインジケータ機構の部分を形成する試験ボタンの斜視図である。 図１乃至図３の遮断器の「オン」位置での側断面図である。 遮断器が「トリップ」位置にある図７と同様の側断面図である。 遮断器が「リセット／オフ」位置にある図７及び図８と同様の側断面図である。

符号の説明

１０ ハウジング
１２ 前プレート
１４ 境界
１６ 第１ロッカ部材
１８ 第２ロッカ部材
２０ トリップ試験ボタン
２２ 段形成部
２４ 前面
２６ 端面
２８ 前面
３０ 側面
３２ フィンガ
４８ 凹所部分

Claims (14)

1. トリップインジケータ機構を含むスイッチ機構において、
   スイッチ接点、及び
   前記接点が閉じた第１位置と、スイッチ機構と関連した回路で電気的故障が起こったことを示す、前記接点が開いた第２位置と、スイッチ機構がリセットされ且つスイッチ接点が開いた第３位置との間で移動自在のロッカを有し、
   ひとたび第２位置になると、スイッチ機構を作動して接点を閉じる前に前記ロッカを第３位置に移動しなければならない、スイッチ機構。
2. 請求項１に記載のスイッチ機構において、
   前記ロッカは、互いに対して移動自在にスイッチハウジングに取り付けることができる第１及び第２のロッカ部材を含み、前記スイッチ機構を作動するため、前記第１及び第２のロッカ部材の少なくとも一方を前記スイッチ機構に連結でき、前記第１及び第２のロッカ部材の各々は前面を画成し、前記第１及び第２のロッカ部材の前面は、これらのロッカ部材の夫々の第１位置で実質的に平行であり、夫々の第２位置及び第３位置で互いに対して傾斜している、スイッチ機構。
3. 請求項２に記載のスイッチ機構において、前記第１及び第２のロッカ部材の前面は、前記第２位置及び第３位置にあるとき、互いに対して夫々が異なる角度で傾斜している、スイッチ機構。
4. 請求項２に記載のスイッチ機構において、前記ロッカ部材は互いにヒンジ連結できる、スイッチ機構。
5. 請求項２に記載のスイッチ機構において、前記第１及び第２のロッカ部材の前面は色が異なる、スイッチ機構。
6. 請求項５に記載のスイッチ機構において、前記第１及び第２のロッカ部材は、色が異なるプラスチック材料で型成形される、スイッチ機構。
7. 請求項２に記載のスイッチ機構において、前記第１ロッカ部材は、その前面と端面との間に段形成部を有する、スイッチ機構。
8. 請求項７に記載のスイッチ機構において、前記第１ロッカ部材の段形成部には指示が設けられている、スイッチ機構。
9. 請求項８に記載のスイッチ機構において、前記指示には、「引っ張って再設定せよ」と書かれている、スイッチ機構。
10. 請求項２に記載のスイッチ機構において、前記ロッカ部材は、遮断器ハウジングの前パネルに画成された開口部に取り付けられており、前記ロッカ部材の前記前面が、前記スイッチ接点が閉じた位置で実質的に平行であるとき、前記開口部の縁部と実質的に面一である、スイッチ機構。
11. 請求項１０に記載のスイッチ機構において、前記第１及び第２のロッカ部材の前記前面が夫々の第２位置にあり、互いに対して傾斜しているとき、第１ロッカ部材の前記段形成部の面及び前記第２ロッカ部材の前記前面が前記遮断器ハウジングの前記前パネルと実質的に面一であり、前記第１ロッカ部材は前記前パネルから部分的に突出している、スイッチ機構。
12. 請求項１１に記載のスイッチ機構において、前記第１及び第２のロッカ部材の前記前面が夫々の第３位置にあり、互いに対して傾斜しているとき、前記第２ロッカ部材の前記前面が前記遮断器ハウジングの前記前パネルと実質的に面一であり、前記第１ロッカ部材の前記段形成部の前記面が前記遮断器ハウジングの前記前パネルから突出している、スイッチ機構。
13. 請求項１に記載のスイッチ機構において、前記ロッカと隣接してトリップ試験ボタンを含み、このトリップ試験ボタンは、前記ロッカが前記第１位置にあるときに前記スイッチ機構をトリップさせ、前記接点を開放し、前記ロッカを前記第２位置まで移動するように構成されている、スイッチ機構。
14. 請求項１に記載のスイッチ機構において、遮断器を含む、スイッチ機構。

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