JPH0216385Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、故障表示装置に関し、特に、磁気反
転表示器を使用した故障表示装置に関するもので
ある。

一般に電気設備等においては各種機器の故障を
表示し且つ警報を発生する故障表示装置を設けて
いる。この種の故障表示装置としては、落下式故
障表示器があり、これは、例えば、特公昭49−
15120号公報や特公昭53−129834号公報に開示さ
れているように、故障検出信号により落下式故障
表示器のコイルを励磁し、表示板の落下防止機構
を解除して表示板を落下させ、故障表示を行うと
共に、この落下動作に伴う接点の閉成により警報
用ベルを鳴らすようなものである。このような故
障表示装置においては、最近では、電気設備にお
けるある部分に故障が生じた場合にはその故障を
可視的に表示する一方、その故障がなくなるまで
は警報を発し、監視人がそれに気づくようにする
と共に、その故障表示を監視人が自由に手動にて
停止させることができるようなものとすることが
望まれてきている。従来、このような要望に答え
るために、種々な故障表示装置の構成が提案され
てきているが、それらは、どれも多くの機構部品
と継電器等を使用するものであつて、機構が複雑
となり部品点数も多く安価なものではなかつた。

本考案の目的は、前述したような従来技術の問
題点にかんがみ、故障表示及び警報を故障継続中
は継続して行なえることができ且つ故障表示を任
意に容易に停止できるような安価な故障表示装置
を提供することである。

本考案による故障表示装置は、手動復帰式磁気
反転表示器と、ラツチ式有極リレーと、パルス発
生用直流トランスと、少なくとも前記手動復帰式
磁気反転表示器を復帰させるための永久磁石とを
備えており、前記パルス発生用直流トランスの１
次巻線端は、故障検出によつて閉じられる電源回
路端に接続されるようになつており、前記パルス
発生用直流トランスの２次巻線端には、前記手動
復帰式磁気反転表示器の駆動コイル及び前記ラツ
チ式有極リレーの駆動コイルが接続されており、
前記永久磁石は、手動にて、少なくとも前記手動
復帰式磁気反転表示器に対して近づくように可動
とされていて、少なくとも前記手動復帰式磁気反
転表示器の表示状態を復帰させうるものとされて
おり、前記手動復帰式磁気反転表示器にて故障の
可視的表示を与え、前記ラツチ式有極リレーの接
点を警報接点として使用し故障の継続中は警報が
発せられるようにしたことを特徴とする。

次に、添付図面に基づいて本考案の実施例につ
いて本考案をより詳細に説明する。

第１図は、本考案の一実施例としての故障表示
装置の正面図であり、第２図は第１図の故障表示
装置の縦断面図であり、内部の構成部分の一部を
模式的に示している図である。第３図は、第１図
の故障表示装置の水平断面図である。

第１図から第３図に示されるように、この実施
例の故障表示装置は、主として、プラスチツク等
の絶縁ハウジング１０内に、自動復帰式磁気反転
表示器２０と、手動復帰式磁気反転表示器３０
と、ラツチ式有極リレー４０と、パルス発生用直
流トランス５０と、手動復帰式磁気反転表示器３
０及びラツチ式有極リレー４０を復帰させるため
の永久磁石６０とを備えている。この実施例で
は、ラツチ式有極リレー４０も手動にて復帰させ
うるものとしたのであるが、永久磁石６０は、そ
の必要がない場合には、手動復帰式磁気反転表示
器３０のみを復帰させるような構成配置とするこ
とができる。

これら各構成部分の相互の電気的接続は、この
実施例では、プリント回路基板８０を用いてなさ
れており、その電気回路は、第４図に略示するよ
うになつている。この電気回路の接続について詳
述する前に、前述の各構成部分の構造例について
簡単に説明しておく。

先ず、自動復帰式磁気反転表示器２０は、例え
ば、本出願人による昭和58年６月１日付出願の
「通電形磁気反転表示器」と題する昭和58年実用
新案登録願第83081号明細書に開示されているよ
うなものでよい。その自動復帰式磁気反転表示器
の構成例の概略を第５図及び第６図に示してい
る。第５図及び第６図に示されるように、この自
動復帰式磁気反転表示器は、プラスチツク材料等
で形成されたハウジング（図示していない）の上
部に反転可能なように支持された表示デイスク２
１を備えており、更に、ハウジングに支持された
棒状の反転駆動用コア２２を備えている。この反
転駆動用コア２２の中間部には、駆動コイル２３
が巻かれており、更に、下端には自動復帰用の永
久磁石片２４が関連付けられている。

表示デイスク２１は、反転軸と直交する方向に
おいて対向した周辺部にＮ極及びＳ極を有するよ
うに磁化されており、ブラツク面２１Ａとカラー
面２１Ｂを有している。棒状コア２２は、透磁率
の良い磁性材料、例えば、軟鉄、針金、鉄、ニツ
ケル合金（商品名：パーマロイ）等の材料で形成
されるとよい。すなわち、この棒状コア２２は、
永久磁石片２４による又は駆動コイル２３による
後述するような上端部の磁化を容易なものとする
ため、透磁率μが大きい磁性材料で形成する。棒
状コア２２の上端部は、駆動コイル２３の消勢時
には永久磁石片２４の磁化力によつて、例えば、
Ｎ極になるようにされている。そして、駆動コイ
ル２３は、付勢時には、棒状コア２２の上端部が
永久磁石片２４による磁化を打ち消して反対の極
性、例えば、Ｓ極に磁化されるようなものとされ
ている。

棒状コア２２の下端部に関連付けられる永久磁
石片２４は、残留磁束密度（Br）、保磁力（Hc）
が大きく減磁比率の小さい材料であれば任意のも
のでよく、好ましい材料としては、ゴム磁石、プ
ラスチツク磁石等加工し易いものがよい。

この自動復帰式磁気反転表示器は、次のように
動作する。第５図は、駆動コイル２３に電流を流
さない消勢状態における表示デイスク２１の裏
面、すなわちブラツク面２１Ａの表示状態を略示
している。この状態では、棒状コア２２の上端部
は、永久磁石片２４の磁束φ′の作用によりＮ極に
磁化されていて、表示デイスク２１のＳ極を吸引
している。次に、駆動コイル２３へ、永久磁石片
２４による磁束φ′を打ち消し反対方向の磁束φを
生ずるような電流を流すと、棒状コア２２の上
端部が前とは逆にＳ極とされ、表示デイスク２１
のＳ極を磁気的に反発させて表示デイスク２１を
反転させる。従つて、表示デイスク２１は、その
表面、すなわちカラー面２１Ｂを表示することに
なる。この状態を、第６図に略示している。第６
図に示すように、駆動コイル２３に磁束φを生ず
るような電流を流している限り、棒状コア２２
の上端部のＳ極が表示デイスクのＮ極を吸引し、
カラー面２１Ｂの表示状態が保持される。このカ
ラー面２１Ｂの表示状態にて、駆動コイル２３へ
の電流を遮断して消勢状態とすると、駆動コイ
ル２３による磁束φがなくなり、棒状コア２２の
上端部は、再び永久磁石片２４の磁束φ′の作用に
よりＮ極とされ、表示デイスク２１のＮ極を磁気
的に反発させて表示デイスク２１を反転させる。
従つて、表示デイスク２１は、第５図に示すよう
なブラツク面２１Ａの表示状態へと自動的に戻さ
れることになる。

第１図から第４図に示した本考案の一実施例と
しての故障表示装置における自動復帰式磁気反転
表示器２０は、第５図及び第６図に関して前述し
た表示器と同様の原理にて動作するものである
が、その構成において若干の変更がなされてい
る。すなわち、第２図によく示されるように、表
示デイスク２１及び棒状の反転駆動用コア２２を
有し、且つ永久磁石片２４を備えている点におい
ては全く同様であるが、永久磁石片２４は、棒状
コア２２の下端に関連付けられているのでなく、
棒状コア２２の中間部に関連付けられている。ま
た、第２図における自動復帰式磁気反転表示器２
０では、棒状コア２２には第５図及び第６図にお
いて説明した駆動コイル２３に相当するような特
別な駆動コイルは設けられていない。この実施例
では、その駆動コイルの役割は、後述するよう
に、パルス発生用直流トランス５０の１次巻線５
２によつて果たされている。すなわち、パルス発
生用直流トランス５０の鉄心５１は、棒状コア２
２の端部に近接して配置されているので、そのパ
ルス発生用直流トランス５０の１次巻線５２の付
勢によつてその鉄心５１が磁化されると、その磁
化の影響を受けて棒状コア２２も磁化されること
になる。従つて、パルス発生用直流トランス５０
の１次巻線５２の付勢により、自動復帰式磁気反
転表示器２０の表示デイスク２１を、永久磁石片
２４の磁化力に打ち勝つて反転駆動させることが
できる。

次に、手動復帰式磁気反転表示器３０は、例え
ば、本出願人による昭和57年７月24日付出願の
「磁気反転表示器」と題する昭和57年実用新案登
録願第112466号明細書に開示されているようなも
のでよい。その磁気反転表示器の構成例の概略を
第７図に断面図にて示している。この磁気反転表
示器は、ハウジング３１の上部に反転可能なよう
に支持された表示デイスク３２を備えており、更
に、ハウジング３１に支持された棒状鉄心３３を
備えている。この棒状鉄心３３の中間部を取り巻
くようにして駆動コイル３４が施されている。更
に、ハウジング３１の下端部には、接続用端子３
５が取り付けられており、これら接続用端子３５
には、駆動コイル３４からのセツト用リード及び
リセツト用リードがそれぞれ接続されている。

表示デイスク３２は、反転軸と直交する方向に
おいて対向した周辺部にＮ極及びＳ極を有するよ
うに磁化されており、ブラツク面３２Ａとカラー
面３２Ｂを有している。棒状鉄心３３は、残留磁
気の多い材料で形成されている。

この磁気反転表示器は、次のように動作する。
第７図は、表示デイスク３２のブラツク面３２Ａ
を表示させたリセツト状態にあるところを示して
おり、この状態では、棒状鉄心３３の上端の残留
磁気によるＳ極によつて表示デイスク３２のＮ極
が吸引されている。このリセツト状態にて、接続
用端子３５を介して駆動コイル３４へセツト用パ
ルス電流を加えるとき、棒状鉄心３３の上端部の
極性が反転され、相互の磁気反発力によつて表示
デイスク３２は、反転され、カラー面３２Ｂを表
示させた状態にされ、残留磁気による棒状鉄心３
３の上端部のＮ極によつて表示デイスク３２のＳ
極が吸引され、このセツト状態に保たれる。この
セツト状態から、リセツト状態に戻すには、駆動
コイル３４へ、セツト用パルス電流とは反対の方
向のリセツト用パルス電流を加えればよいのであ
るが、本考案の故障表示装置における手動復帰式
磁気反転表示器として使用する場合の如く、後述
するように、永久磁石を用いてもセツト状態から
リセツト状態へ復帰させることもできる。すなわ
ち、棒状鉄心３３の上端の残留磁気によるＮ極を
打ち消してＳ極を作り出すに充分な強さの永久磁
石を、この棒状鉄心３３の下端近くに接近させる
ことによつて、セツト状態からリセツト状態へ手
動的に復帰させることができる。

次に、ラツチ式有極リレー４０は、通常の型の
ものでよく、その構成例の概略を第８図及び第９
図について説明する。このラツチ式有極リレー
は、永久磁石４１と、この永久磁石４１のＮ極及
びＳ極側に設けられたヨーク４２及び４３と、こ
れらヨーク４２及び４３の間で移動しうる可動鉄
心４４と、この可動鉄心４４に施された駆動コイ
ル４５と、可動鉄心４４の一端に設けられ可動鉄
心４４と共に移動しうるリレー可動接点４６と、
このリレー可動接点４６によつて開閉されるリレ
ー固定接点４７とを主として備えている。

このラツチ式有極リレーは、次のように動作す
る。第８図は、駆動コイル４５に駆動用パルス電
流が加えられていない無励磁状態を示しており、
このリセツト状態では、可動鉄心４４は、永久磁
石４１による磁力にて図示の状態に保持されてい
る。従つて、リレー固定接点４７は開いた状態に
ある。駆動コイル４５に駆動用パルス電流を加え
ると、可動鉄心４４の左端がＮ極、右端がＳ極に
磁化され、永久磁石４１による磁極との間に反発
力が働き、可動鉄心４４は、第９図に示すような
状態に移動され、その後は、可動鉄心４４の残留
磁気による磁極と永久磁石４１の磁極との間の吸
引力によつてその状態にラツチされる。従つて、
リレー固定接点４７は、リレー可動接点４６によ
つて閉じられた状態にラツチされる。

第９図に示すラツチ状態から第８図に示すリセ
ツト状態に戻すには、通常は、駆動コイル４５に
セツト用パルス電流とは反対の方向のリセツト用
パルス電流を加えるのであるが、本考案の故障表
示装置におけるラツチ式有極リレーとして使用す
る場合の如く、後述するように、永久磁石を用い
ることが考えられる。すなわち、可動鉄心４４の
両端の残留磁気による磁極の極性を反転させるに
充分な強さの永久磁石６０を、第９図に示すよう
に、可動鉄心４４の右端に接近させることによつ
て、第９図のラツチ状態から第８図のリセツト状
態に戻すことができる。

最後に、パルス発生用直流トランス５０もま
た、通常の変圧器でよく、第２図によく示される
ように、鉄心５１に１次巻線５２及び２次巻線５
３を施したもので、１次巻線５２に直流を加える
時又は１次巻線５２に加えていた直流を停止する
時に２次巻線５３端にパルスを発生するものであ
る。

次に、第４図に略示した本考案のこの実施例の
故障表示装置の電気回路接続について説明する。

第２図及び第３図によく示されるように、プリ
ント回路基板８０の後縁の各回路導体に接触する
ようにして、ハウジング１０後端には入力端子対
９１及び出力端子対９２が縦に配列されており、
この入力端子対９１の間には、プリント回路基板
８０の回路導体を介してパルス発生用直流トラン
ス５０の１次巻線５２が接続されており、出力端
子対９２の間には、同様にして、ラツチ式有極リ
レー４０のリレー固定接点４７が接続されてい
る。同様にプリント回路基板８０の回路導体を介
して、パルス発生用直流トランス５０の２次巻線
５３端に、手動復帰式磁気反転表示器３０の駆動
コイル３４及びラツチ式有極リレー４０の駆動コ
イル４５が接続されている。

次に、手動復帰式磁気反転表示器３０及びラツ
チ式有極リレー４０と永久磁石６０との配置関係
について説明する。第２図によく示されるよう
に、永久磁石６０は、枢軸６１にて枢動しうる支
持腕６２に支持されており、常時は、支持腕６２
に作用する偏移ばね６３によつて、手動復帰式磁
気反転表示器３０の棒状鉄心３３の端部及びラツ
チ式有極リレー４０の可動鉄心４４の端部から遠
く離れた位置に保持されている。ハウジング１０
の前面には、手動復帰用押ボタン６４が設けられ
ており、この押ボタン６４に連接する作動ロツド
６５の下端が支持腕６２に当接している。従つ
て、手動復帰用押ボタン６４を押圧すると、作動
ロツド６５によつて偏移ばね６３の時計方向の偏
移力に抗して支持腕６２が反時計方向に枢動さ
れ、それに支持された永久磁石６０が、手動復帰
式磁気反転表示器３０の棒状鉄心３３の端部及び
ラツチ式有極リレー４０の可動鉄心４４の端部へ
接近させられる。押ボタン６４を離せば、偏移ば
ね６３の偏移力により、永久磁石６０は、第２図
に示すような元の位置に戻される。

このような本考案の実施例の故障表示装置の全
体的動作について次に説明する。

第４図に略示するように、故障表示装置の入力
端子対９１を、故障検出リレーの接点やしや断器
自動引外し回路の接点の如き故障検出によつて閉
じられる接点１０１を直列に含む電源回路１００
端に接続する。今、故障が検出されて接点１０１
が閉じられたとすると、電源回路１００によつて
パルス発生用直流トランス５０の１次巻線５２が
直流にて付勢される。この付勢瞬時に、２次巻線
５３端に、パルス電圧が発生し、このパルス電圧
により、手動復帰式磁気反転表示器３０の駆動コ
イル３４及びラツチ式有極リレー４０の駆動コイ
ル４５にパルス電流が加えられる。従つて、前述
したような動作にて、手動復帰式磁気反転表示器
３０の表示デイスク３２は、反転してカラー面３
２Ｂを表示して、故障検出状態を表示し、一方、
ラツチ式有極リレー４０のリレー固定接点４７が
リレー可動接点４６によつて閉じられる。出力端
子対９２に、ベルやブザー等の警報装置の駆動回
路を接続しておけば、そのリレー固定接点４７の
閉成により、警報を発しせしめることができ、ラ
ツチ式有極リレー４０の接点４６，４７を警報接
点として利用することができる。

また、一方、故障検出接点１０１が閉じている
間は、パルス発生用直流トランス５０の１次巻線
５２が付勢され続けるので、その鉄心５１も磁化
され続ける。従つて、この鉄心５１に近接した自
動復帰式磁気反転表示器２０の棒状コア２２も磁
化され、前述したような動作にて、自動復帰式磁
気反転表示器２０の表示デイスク２１が反転させ
られ、カラー面２１Ｂを表示させ、故障状態を表
示する。このような自動復帰式磁気反転表示器２
０による故障状態の表示は、故障状態が継続して
接点１０１が閉じられている限り継続される。故
障状態がなくなり接点１０１が開かれると、パル
ス発生用直流トランス５０の１次巻線５２が消勢
され鉄心５１の磁化が停止されるので、自動復帰
式磁気反転表示器２０の表示デイスク２１は、永
久磁石２４の作用により自動的に元に戻され、ブ
ラツク面２１Ａを表示し、故障状態のなくなつた
ことを自動的に指示する。このような１次巻線５
２の消勢時にも２次巻線５３端にパルス電圧が発
生されるが、このパルス電圧の向きは１次巻線５
２の付勢時に発生されるパルス電圧の向きとは反
対となるので、これにより手動復帰式磁気反転表
示器３０の駆動コイル３４及びラツチ式有極リレ
ー４０の駆動コイル４５に前とは逆向きのパルス
電流が流れることになり、これにより手動復帰式
磁気反転表示器３０及びラツチ式有極リレー４０
は元の状態に自動的に戻される。従つて、押ボタ
ン６４を押圧しない限り、故障が継続している間
のみ手動復帰式磁気反転表示器３０による故障可
視表示及びラツチ式有極リレー４０による故障警
報が継続してなされることになる。

ベルやブザー等の警報によつて故障の生じたこ
とを知つた場合には、操作者は、手動復帰用押ボ
タン６４を押圧することによつて、永久磁石６０
を手動復帰式磁気反転表示器３０の棒状鉄心３３
の端部及びラツチ式有極リレー４０の可動鉄心４
４の端部に接近させれば、前述したような動作に
て、ラツチ式有極リレー４０の接点４６を開放さ
せて警報の発生を停止させ、同時に、手動復帰式
磁気反転表示器３０の表示デイスク３２を反転さ
せてブラツク面３２Ａを表示させ、その表示状態
を元に戻すこともできる。従つて、この場合に
は、手動復帰式磁気反転表示器３０の表示状態
は、ラツチ式有極リレー４０の接点４６，４７で
ある警報接点の開閉状態を示すことになる。

尚、前述した実施例の故障表示装置を、しや断
器の自動引外し回路に入れる場合には、パルス発
生用直流トランス５０の１次巻線５２を電流巻線
とし、引外し電流をそのまゝ流すようにすればよ
い。この場合には、瞬時故障であつて引外し電流
の接続時間は50ms程度であるから、自動復帰式
磁気反転表示器２０は不要となる。

本考案の故障表示装置は、前述したように動作
するものなので、故障表示及び故障警報を故障の
継続している間継続させることができ、一方で
は、故障表示を任意に容易に停止させることがで
きる。

その上、本考案の前述した実施例の構成では、
パルス発生用直流トランス５０が絶縁トランスと
して働くので、入出力回路間の絶縁耐圧を大きく
とることができる。また、トランスを使用してい
るので、電流用の小型補助継電器を使用する必要
がないので、容易に製造できる。動作時間を２〜
3ms程度の非常に速いものとすることができる。
更にまた、各構成部分をプリント回路基板８０上
に実装できるので、製作が容易となる。

【図面の簡単な説明】

添付図面の第１図は本考案の一実施例としての
故障表示装置の正面図、第２図は第１図の故障表
示装置の縦断面図、第３図は第１図の故障表示装
置の水平断面図、第４図は第１図の故障表示装置
の電気回路接続を示す概略図、第５図及び第６図
は第１図の故障表示装置に使用する自動復帰式磁
気反転表示器の構成例を示す概略図、第７図は第
１図の故障表示装置に使用する手動復帰式磁気反
転表示器の構成例を示す概略図、第８図及び第９
図は第１図の故障表示装置に使用するラツチ式有
極リレーの構成例を示す概略図である。 １０……ハウジング、２０……自動復帰式磁気
反転表示器、２１……表示デイスク、２２……棒
状コア、２４……永久磁石片、３０……手動復帰
式磁気反転表示器、３２……表示デイスク、３３
……棒状鉄心、３４……駆動コイル、４０……ラ
ツチ式有極リレー、４４……可動鉄心、４５……
駆動コイル、４６……リレー可動接点、４７……
リレー固定接点、５０……パルス発生用直流トラ
ンス、５１……鉄心、５２……１次巻線、５３…
…２次巻線、６０……永久磁石、６１……枢軸、
６２……支持腕、６３……偏移ばね、６４……手
動復帰用押ボタン、６５……作動ロツド、８０…
…プリント回路基板、９１……入力端子対、９２
……出力端子対、１００……電源回路、１０１…
…接点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 手動復帰式磁気反転表示器と、ラツチ式有極リ
   レーと、パルス発生用直流トランスと、少なくと
   も前記手動復帰式磁気反転表示器を復帰させるた
   めの永久磁石とを備えており、前記パルス発生用
   直流トランスの１次巻線端は、故障検出によつて
   閉じられる電源回路端に接続されるようになつて
   おり、前記パルス発生用直流トランスの２次巻線
   端には、前記手動復帰式磁気反転表示器の駆動コ
   イル及び前記ラツチ式有極リレーの駆動コイルが
   接続されており、前記永久磁石は、手動にて、少
   なくとも前記手動復帰式磁気反転表示器に対して
   近づくように可動とされていて、少なくとも前記
   手動復帰式磁気反転表示器の表示状態を復帰させ
   うるものとされており、前記手動復帰式磁気反転
   表示器にて故障の可視的表示を与え、前記ラツチ
   式有極リレーの接点を警報接点として使用し故障
   の継続中は警報が発せられるようにしたことを特
   徴とする故障表示装置。