(57)【要約】【課題】絶縁回転軸に固定したボディの収容穴にローラ軸の基部がタップ切換の度に衝突するような事態を避け、ローラコンタクト装置の信頼性を向上すること。【解決手段】常時一定の上下対称構造を維持しながらタップ切換をするタップ選択器用ローラコンタクト装置５であって、絶縁回転軸１に固定するボディ１１からローラ軸１２を放射状に突出し、ローラ軸でローラを支持し、上下のローラで接点を挟持するために、上下のローラの上下外側に加圧具、板バネ１６を順次配し、上下の板バネの挟持力により各接点を挟持するタップ選択器用ローラコンタクト装置５において、板バネの先部側には係止孔３８を設けると共に加圧具には係止ピン３７を突設し、係止孔と係止ピンとの嵌合構造により、絶縁回転軸１を中心とする円周方向や遠心方向へのローラの移動を板バネが拘束すること。【選択図】      図１
2010258216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁回転軸（１）を中心にしてその外周を順番に取り囲むリング状の集電接点（２）、複数のタップ切換支援接点（３）及び複数の固定接点（４）を、常時、一定の上下対称構造を維持しながら、筒状とした上下の各ローラ（１３）で挟持可能とするために、各ローラ（１３）に集電接点用接触部（２５）、タップ切換支援接点用接触部（２４）及び固定接点用接触部（２３）を設け、タップ定常状態の場合には集電接点（２）と選択した固定接点（４）を、タップ切換状態の場合には絶縁回転軸（１）を中心に回転して一時的に前記した３つの接点を上下のローラ（１３）でそれぞれ挟持するタップ選択器用ローラコンタクト装置（５）であって、
絶縁回転軸（１）に固定する上下対称構造のボディ（１１）の上側には収容穴（１９）をあけ、収容穴（１９）にローラ軸（１２）の基部を収容すると共に、ローラ軸（１２）の先部を固定接点（４）の上に向かって延長し、ローラ（１３）をローラ軸（１２）の先部に回転可能に支持し、ローラ（１３）に下向きの接触圧を与える加圧具（１５）の基部をローラ軸（１２）の中間部に固定し、集電接点用接触部（２５）から固定接点用接触部（２３）に向かう途中までの上側範囲を加圧具（１５）の先部で覆い、加圧具（１５）を押圧する板バネ（１６）の基部をボディ（１１）の上面に固定し、板バネ（１６）の先部側を加圧具（１５）の上方に沿わせつつ係止することによってローラ（１３）の遠心方向への移動を拘束し、板バネ（１６）による加圧具（１５）への加圧点（Ｄ）が、集電接点用接触部（２５）の集電接点（２）への接触点（Ｃ）と固定接点用接触部（２３）の固定接点（４）への接触点（Ａ）とを結ぶ直線の中間点の真上位置にあるタップ選択器用ローラコンタクト装置（５）において、
板バネ（１６）の先部側には係止孔（３８）を設けると共に加圧具（１５）には係止ピン（３７）を突設し、係止孔（３８）と係止ピン（３７）との嵌合構造により、絶縁回転軸（１）を中心とする円周方向へのローラ（１３）の移動を板バネ（１６）が拘束することを特徴とするタップ選択器用ローラコンタクト装置。
【請求項２】
係止孔（３８）と係止ピン（３７）との嵌合構造により、絶縁回転軸（１）を中心とする円周方向及び遠心方向へのローラ（１３）の移動を板バネ（１６）が拘束することを特徴とする請求項１記載のタップ選択器用ローラコンタクト装置。
【請求項３】
板バネ（１６）による加圧具（１５）への加圧点（Ｄ）が、板バネ（１６）の平らな先端部と、加圧具（１５）の凸部（２９ａ）との接触により形成されていることを特徴とする請求項２記載のタップ選択器用ローラコンタクト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器や電圧調整器の一部品である負荷時タップ切換器のタップ選択器に使用するローラコンタクト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述したタップ選択器としては、次のものが公知となっている（特許文献１）。これは、図１１に示すように、絶縁回転軸８１を中心にして外側に向かって順に集電接点８２、タップ切換支援接点８３及び固定接点８４を配置してある。このうち内周側の集電接点８２は図１２に示すようにＰ字状の平板のうちのリング状部分であって、その外周にタップ切換支援接点８３を一体に連続してある。そして、タップ切換支援接点８３は、円周方向に沿って切換支援接点本体部８３ａとそれより薄肉の非接触部分８３ｂを交互に複数設けてある。そして、各非接触部分８３ｂの外周近傍に固定接点８４が、円周方向に間隔をおいて設けてある。
【０００３】
また、図１１に示すように絶縁回転軸８１には、これら各接点を挟持可能なローラコンタクト装置８５が固定してある。ローラコンタクト装置８５は上下対称構造であって、各接点を上下から挟持する上下のローラ８６を保持している。各ローラ８６はその中心に挿通されたローラ軸８７に回転可能に支持されている。ローラ軸８７は絶縁回転軸８１側から放射状に延長しており、ローラ軸８７の基部は絶縁回転軸８１に固定したボディ８８の収容穴８８ａに収容されている。また、上側のローラ軸８７の中間部には加圧具８９が固定され、加圧具８９がローラ８６の上方を覆っている。上側の加圧具の上面には絶縁回転軸の軸線を中心とする円の接線方向に沿って嵌合溝８９ａが形成され、この嵌合溝８９ａには上側の板バネ９１の先端部が屈曲して嵌り込んでいる。一方、上側の板バネ９１の基部は、ボディ８８に固着されている。そして、上側及び下側の加圧具８９をそれぞれ板バネ９１で上下から抑えることにより、上下のローラ８６で各接点を挟む力を与えている。
【０００４】
各ローラ８６は集電接点用、タップ切換支援接点用及び固定接点用の各接触部９２、９３、９４を有している。各接触部の直径は、固定接点用接触部９４＞タップ切換支援接点用接触部９３＞集電接点用接触部９２の大小関係に形成してある。一方、上下のこれら各接触部に挟まれる各接点の肉厚を、固定接点８４＜支援接点本体部８３ａ＜集電接点８２の大小関係に形成してある。タップ切換時にはローラコンタクト装置８５が絶縁回転軸８１と一緒に回転するが、このような大小関係にすることによって、常時少なくとも２つの接点を上下のローラ８６で挟み、上下のローラ８６の平行な状態を維持しながらタップが切り換えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１１５９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、タップ切換時に絶縁回転軸８１を例えば右回りに回すと、接点からローラ８６には反対方向の左回りの力と遠心力がかかる。ローラ８６、ローラ軸８７及び加圧具８９は一体化したローラアッセンブリを構成しているので、ローラ８６にかかる力はローラアッセンブリ全体にかかることになる。このため遠心力により、ローラアッセンブリは遠心方向に移動しようとするが、図１３に示すように、板バネ９１の先端部と加圧具８９の嵌合溝８９ａとの嵌合構造がその移動を阻止する。
【０００７】
一方、左回りの力により、ローラ軸８７の先部は左回りに移動しようとする。左回りへの移動は、前述した板バネ９１と加圧具８９との嵌合構造では阻止できないが、ローラ軸８７と収容穴８８ａとの嵌合構造により阻止される。つまり、ローラ軸８７の先部が左回りに移動しようとすると、ローラ軸８７の基部が収容穴８８ａにその入口側と奥側で衝突し、これら衝突箇所にはそれぞれ逆方向の押圧力が作用しながら、左回りの移動を阻止する。
【０００８】
入口側の衝突箇所には左回りの移動を阻止する右回りの力がかかる。この衝突箇所と絶縁回転軸８１の回転中心との距離ｒが近いほど、モーメントの法則により、衝突箇所にかかる力は大きくなり、タップ切換の度にローラ軸８７と収容穴８８ａが衝突して磨耗しやすくなる。そうすると、次第にローラ軸８７の基部と収容穴８８ａとの嵌合状態ががたつき、そのうちに各接点に対してローラ８６が理想とする位置から離れた位置で接することになる。従って、信頼性について改善すべき点がある。
【０００９】
本発明は上記実情を考慮してなされたもので、その目的はタップ切換の度に収容穴にローラ軸の基部が衝突するような事態を避け、ローラコンタクト装置の信頼性を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１は、下記の２条件を有するタップ選択器用ローラコンタクト装置を前提とする。すなわち、絶縁回転軸を中心にしてその外周を順番に取り囲むリング状の集電接点、複数のタップ切換支援接点及び複数の固定接点を、常時、一定の上下対称構造を維持しながら、筒状とした上下の各ローラで挟持可能とするために、各ローラに集電接点用接触部、タップ切換支援接点用接触部及び固定接点用接触部を設け、タップ定常状態の場合には集電接点と選択した固定接点を、タップ切換状態の場合には絶縁回転軸を中心に回転して一時的に前記した３つの接点を上下のローラでそれぞれ挟持するタップ選択器用ローラコンタクト装置であることが第１の条件である。
【００１１】
そして、絶縁回転軸に固定する上下対称構造のボディの上側には収容穴をあけ、収容穴にローラ軸の基部を収容すると共に、ローラ軸の先部を固定接点の上に向かって延長し、ローラをローラ軸の先部に回転可能に支持し、ローラに下向きの接触圧を与える加圧具の基部をローラ軸の中間部に固定し、集電接点用接触部から固定接点用接触部に向かう途中までの上側範囲を加圧具の先部で覆い、加圧具を押圧する板バネの基部をボディの上面に固定し、板バネの先部側を加圧具の上方に沿わせつつ係止することによってローラの遠心方向への移動を拘束し、板バネによる加圧具への加圧点が、集電接点用接触部の集電接点への接触点と固定接点用接触部の固定接点への接触点とを結ぶ直線の中間点の真上位置にあるタップ選択器用ローラコンタクト装置であることが第２の条件である。
【００１２】
そして、板バネの先部側には係止孔を設けると共に加圧具には係止ピンを突設し、係止孔と係止ピンとの嵌合構造により、絶縁回転軸を中心とする円周方向へのローラの移動を板バネが拘束することを特徴とする。
【００１３】
係止ピンと係止孔との嵌合構造は、絶縁回転軸を中心とする円周方向へのローラの移動を板バネが拘束するものなので、係止孔の形状は、係止ピンの周囲のうち少なくとも円周方向に沿う形状であればよい。例えば係止ピンを平面視円形に形成すると共に、係止孔を遠心方向に長い長孔に形成するものであっても良く、この場合は、ローラの遠心方向への移動を拘束するために、加圧具の嵌合溝に板バネの先端部を屈曲して嵌める等する。但し、この場合、加圧具の嵌合溝と板バネの先端部との嵌合構造は、ローラの遠心方向への移動を拘束する役割だけでなく、加圧点の役割をも果たすことになり、磨耗が激しくなる。
【００１４】
しかし、ローラの移動を拘束する構造と加圧点の構造とを明確に分ければ、加圧点の磨耗も抑えられ、しかも、その役割に応じた構造の設計も自由にできることから、信頼性の向上にも貢献できる。すなわち、請求項２の発明のように、係止孔と係止ピンとの嵌合構造により、絶縁回転軸を中心とする円周方向及び遠心方向へのローラの移動を板バネが拘束することが望ましい。
【００１５】
このような嵌合構造とは、係止ピンの周囲全域に係止孔が沿う構造であり、例えば平面視円形の係止ピンと、係止ピンに遊びをもって嵌る平面視円形の係止孔の関係が一般的である。
【００１６】
また、ローラコンタクト装置の上下幅のコンパクト化を考えなければ、加圧具を加圧点よりもかなり遠心方向に遠い位置まで延長しても良く、この場合、係止孔と係止ピンの嵌合位置を加圧点の位置や、加圧点よりも絶縁回転軸から離れる位置に設けても良い。しかし、ローラコンタクト装置の上下幅のコンパクト化を考慮すると、この嵌合位置はローラコンタクト装置の回転中心に近い方が望ましい。すなわち、板バネによる加圧具への加圧点よりも、絶縁回転軸側に係止孔と係止ピンの嵌合位置を設けてあることである。
【００１７】
さらに、係止孔と係止ピンによる嵌合構造によって、ローラの移動を板バネが拘束するものであれば、加圧点の構造も自由にできる。そして、板バネの先端部を屈曲させて加圧具の嵌合溝に嵌合する構造よりも単純な構造の方が、信頼性が向上する。それには、請求項３の発明のように、板バネによる加圧具への加圧点が、板バネの平らな先端部と、加圧具の凸部との接触により形成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明は、板バネの先部の係止孔と加圧具の係止ピンとの嵌合構造により、板バネが絶縁回転軸を中心とする円周方向へのローラの移動を拘束している。この嵌合位置は、従来のような収容穴とローラ軸の嵌合位置に比べて、絶縁回転軸から離れた位置なので、モーメントの法則により、従来よりも小さな力で円周方向へのローラの移動を阻止することができる。従って、板バネの係止孔が係止ピンとの衝突により磨耗する程度も従来よりも小さくなり、ローラコンタクト装置の信頼性が向上する。
【００１９】
その上、係止孔と係止ピンとの嵌合位置が、従来のローラ軸と収容穴との嵌合位置よりも絶縁回転軸から離れていることから、タップ切換時にローラが反対の円周方向に移動しようとすると、すぐに係止ピンが係止孔に衝突し、従来よりもタップ切換時に反対の円周方向にローラが移動しないことになり、各接点に対してローラが一段と理想的な位置を移動することになる。これは、係止ピンに対する係止孔の遊び量が、ローラ軸に対する収容穴の遊び量と同等の場合に限らず、それよりもある程度大きくても、同様である。この点においても、ローラコンタクト装置の信頼性が向上する。
【００２０】
請求項２の発明は、係止孔と係止ピンとの嵌合構造により、絶縁回転軸を中心とする円周方向及び遠心方向へのローラの移動を板バネが拘束するので、ローラの移動を拘束する構造と加圧点の構造とを明確に分けることができ、加圧点の磨耗も抑えられ、ローラコンタクト装置の信頼性の向上にも貢献できる。
【００２１】
請求項３の発明は、板バネによる加圧具への加圧点が、板バネの平らな先端部と、加圧具の凸部との接触により形成されているので、従来よりも単純な構造となり、ローラコンタクト装置の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（イ）〜（ハ）図は、本発明を適用したタップ選択器の一部切欠側面図で、タップ定常状態、タップ切換中の３点が同時接触中の状態、タップ切換中の中間位置の導通断の状態を示す。
【図２】（イ）〜（ハ）図は、タップ選択器を示す斜視図で、タップ定常状態、タップ切換中の固定接点からローラが離れる直前の状態、タップ切換中の中間位置の導通断の状態を示す。
【図３】（イ）（ロ）図は、ローラコンタクト装置の分解図、組立図を示す。
【図４】（イ）（ロ）図は、ローラアッセンブリの分解図、組立図を示す。
【図５】集電接点が含まれるＰ字状の平板を示す斜視図である。
【図６】奇数側と偶数側のタップ選択器を示す斜視図である。
【図７】ローラの各接触点における半径と、絶縁回転軸の軸線から各接触点までの距離との関係を示す説明図である。
【図８】本発明のローラコンタクト装置における円周方向及び遠心方向へのローラの拘束構造を示す平面図である。
【図９】ローラコンタクト装置の別例を示す一部切欠側面図である。
【図１０】ローラコンタクト装置の別例を示す斜視図である。
【図１１】（イ）〜（ハ）図は、従来のタップ選択器の一部切欠側面図で、タップ定常状態、タップ切換中の３点が同時接触中の状態、タップ切換中の中間位置の導通断の状態を示す。
【図１２】従来のタップ選択器で用いられた、集電接点が含まれるＰ字状の平板を示す斜視図である。
【図１３】従来のローラコンタクト装置における円周方向及び遠心方向へのローラの拘束構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
タップ選択器は図６に示すように、奇数タップ用Ｔ１と偶数タップ用Ｔ２とが左右に隣り合わせに設置されたものである。そして、奇数タップ用Ｔ１及び偶数タップ用Ｔ２のそれぞれについて次のように同様の構成としてある。つまり、中心となる絶縁回転軸１を基準にしてその外周の離れた位置を集電接点２で取り囲み、集電接点２の外周には円周方向に間隔をおいて複数のタップ切換支援接点３を放射状に突出して設けてある。また、隣り合うタップ切換支援接点３、３の間の空間部よりも外周の離れた位置に固定接点４の円周方向大部分を配置してある。固定接点４の円周方向の端部分に対応する内周側には、タップ切換支援接点３の端部分が対向するように配置されている。従って、固定接点４とタップ切換支援接点３は円周方向に沿って千鳥状でありながらも、端部分が対向するように配列されている。このような配列がなされた上で、絶縁回転軸１にはローラコンタクト装置５を外向きに突出して固定してある。
【００２４】
集電接点２とタップ切換支援接点３は図１、図５又は図６に示すように、Ｐ字状の平板からなる一体物の部品としてある。これは、帯状の平板からＰ字状に切り出したものである。そして、Ｐ字状のうちＣ字状というかリング状の部分、即ち絶縁回転軸１を円周状に囲む部分のうち、内周部を集電接点２とし、円周状に囲む部分のうち外周部、すなわち円周方向に間隔をあけて配置する複数の円弧帯状部分をタップ切換支援接点３としてある。また、集電接点２の剛性を担保する補強部６がタップ切換支援接点３に連続して設けてある。補強部６は、タップ切換支援接点３から絶縁回転軸１を中心とする放射状方向に延長し、固定接点４とは非接触の絶縁状態を保ちながら、隣り合う固定接点４、４の間を通過している。
【００２５】
一方、Ｐ字状の平板のうち、そのリング状以外の部分（リング状部分から直線的に延びる部分）を、取付部７としてある。取付部７は集電端子でもある。このＰ字状の平板は、図２又は図６に示すように絶縁取付板８の上に配置され、取付部７と絶縁取付板８との間、並びに補強部６の先端部と絶縁取付板８との間にブロック状のスペーサ９をそれぞれ介在し、取付部７及び補強部６を絶縁取付板８にスペーサ９ごとそれぞれボルト止めしてある。なお、図示しないが、絶縁取付板８は負荷時タップ切換器全体のフレームシャフトに連結される。
【００２６】
固定接点４は図１に示すように集電接点２と同じ肉厚の平板である。そして、固定接点４は、その内周部分が正に固定接点４としての機能を果たす部分となり、その外周部分が取付部分となる。この取付部分を図６に示すように、集電接点２と同様にその下面にスペーサ９を介して絶縁取付板８に対してボルト止めしてある。
【００２７】
このように集電接点２、タップ切換支援接点３及び固定接点４は、同じ厚みとしてあり、しかも、絶縁回転軸１に対して直交する方向に一直線に並んでいる。この一直線に並ぶ平らな空間を接点配置空間と称する。
【００２８】
ローラコンタクト装置５は図１に示すように上下対称構造であって、集電接点２の内周側を回転領域とするボディ１１を絶縁回転軸１に固定し、接点配置空間を基準にして上下対称的に各種部品をボディ１１に取り付けたものである。これ以降、対称的な部分は上側部分のみを説明する。図１〜図３又は図６に示すようにボディ１１の上側にはローラ軸１２の基部を収容し、ローラ軸１２の先部を固定接点４の上まで放射状に延長し、ローラ軸１２の先部にベアリング１４を介して筒状のローラ１３を回転可能に支持してある。また、各ローラ軸１２の中間部には加圧具１５を固定してある。従って、ローラ軸１２とローラ１３とベアリング１４と加圧具１５が一体化されたローラアッセンブリとなっている。その上、板バネ１６の基部をボディ１１の上面側にボルト止めし、板バネ１６の先部を加圧具１５に係止してある。これにより、板バネ１６の下向きの押圧力を、ローラ軸１２と一体化された加圧具１５からローラ１３に伝え、各接点に対する下向きの接触圧をローラ１３に与えている。
【００２９】
ボディ１１は図１又は図３に示すようにブロック状で、上下に貫通する抜穴１７に絶縁回転軸１を通して側面から止めネジ１８で固定してある。また、ボディ１１はその上面にはローラ軸１２の基部を保持する収容穴１９を形成してある。収容穴１９は、絶縁回転軸１側から放射状に形成してある。また、収容穴１９に対するローラ軸１２の嵌り込み具合は、絶縁回転軸１を中心とする円周方向においては、遊びのある状態であり、上下方向（深さ方向）においては、その遊びよりも広い余裕がある。つまり、絶縁回転軸１側から離れるにつれて接点配置空間の上面との距離が広がるようにローラ軸１２を傾斜した状態で保持する程度の余裕がある。しかも、収容穴１９の深さを保持しながらもその余裕を取るために、ローラ軸１２の基部を小径にしてその底面が水平となるようにしてある。そして、このような収容穴１９の上を塞ぐ板状のバネ座２１をボディ１１の上面に載せ、バネ座２１の上に２枚重ねの板バネ１６の基部を載せ、バネ座２１と板バネ１６をボディ１１に、スプリングワッシャ２２ａを介してボルト２２で止めてある。なお、図示しないが、ボディ１１とバネ座２１は一体のブロックであっても良い。
【００３０】
各ローラ１３は図１又は図４に示すように、その直径を、絶縁回転軸１の中心に向かって三段階に小径に形成してある。つまり、直径の大きさは、固定接点用接触部２３＞タップ切換支援接点用接触部２４＞集電接点用接触部２５の大小関係である。そして、図１（ロ）に示すように、固定接点用接触部２３と集電接点用接触部２５の外周面については、ローラ軸１２から離れる方向に膨らむ形状のＲが付いており、それぞれ接触点Ａ、Ｃで固定接点４と集電接点２に点接触する。また、タップ切換支援接点用接触部２４は接触点Ａ、Ｃを結ぶ直線の中間点が接触点Ｂとなるように、外周面を形成してある。図では、外周面のうち絶縁回転軸１に近い方のほぼ半分が、ローラ軸１２の基部に向かって尻すぼみに小径となるテーパー状に形成され、一方、外周面のうち絶縁回転軸１から遠い方のほぼ半分が逆のテーパー状に形成されている。タップ切換支援接点用接触部２４は、定格通過電流とは無関係であり、所望の接触圧を与える必要がないので、一点のみで点接触する必然性はない。従って、タップ切換支援接点用接触部２４は、接触点Ｂを含むテーパー面の線分で接している。
【００３１】
その上、傾斜状態のローラ軸１２の軸線Ｌ２と、絶縁回転軸１の軸線Ｌ１と、接点配置空間の上面の延長方向（接触点Ａ、Ｂ、Ｃを通過する直線Ｌ３）とを一点Ｐで交差させ、この交差させた状態を維持する大きさに、固定接点用接触部２３、タップ切換支援接点用接触部２４及び集電接点用接触部２５の各接触点Ａ、Ｂ、Ｃにおける直径を形成してある。より詳しく説明する。図７に示すように、絶縁回転軸１の軸線Ｌ１から各接触点Ａ、Ｂ、Ｃまでの距離をＫ２３、Ｋ２４、Ｋ２５とし、ローラ軸１２の軸線Ｌ２から各接触点Ａ、Ｂ、Ｃまでの距離（半径）をＲ２３、Ｒ２４、Ｒ２５とし、絶縁回転軸１の回転角をθ１、ローラ１３の回転角をθ２とする。絶縁回転軸１の回転に伴ってローラ１３が各接点の上を滑ることなく転がる場合、円弧長の公式より以下の関係式が成立する。
θ１＝θ２×Ｒ２３／Ｋ２３＝θ２×Ｒ２４／Ｋ２４＝θ２×Ｒ２５／Ｋ２５
上記関係式から次の関係式が成立する。
Ｒ２３／Ｋ２３＝Ｒ２４／Ｋ２４＝Ｒ２５／Ｋ２５
従って、各接触点Ａ、Ｂ、Ｃにおける直径をこのようにすることによって、集電接点２、タップ切換支援接点３及び固定接点４が同じ肉厚であっても、絶縁回転軸１を回した場合に、ローラ１３が各接点２，３，４の表面を滑ることなく転がる。
【００３２】
また、ローラ１３は、筒状となっており、その中央部に軸通し孔２６がローラ軸１２の先部を挿通するために設けてある。軸通し孔２６は、タップ切換支援接点用接触部２４の内側に相当する部分をローラ軸１２よりも僅かに大径に形成し、固定接点用接触部２３と集電接点用接触部２５の内側に相当する部分をタップ切換支援接点用接触部２４のそれより段差状に大径に形成して、ベアリング１４をそれぞれ収容する。なお、タップ切換支援接点用接触部２４と集電接点用接触部２５の間には図１（ハ）に示すように集電接点用接触部２５のＲをつけるために必要な分だけ余剰部分Ｚが介在している。
【００３３】
ベアリング１４は図１又は図４に示すように、ローラ軸１２とローラ１３の間に位置決めされた状態で収容される。固定接点用接触部２３の内部に収容されるベアリング１４はボールベアリングであり、止め輪２７により位置決めされ、止め輪２７がローラ軸１２の先部の溝に嵌められている。一方、集電接点用接触部２５の内部に収容されるベアリング１４はニードルベアリングであり、加圧具１５により位置決めされ、加圧具１５がローラ軸１２に固定されている。
【００３４】
加圧具１５は図２又は図４に示すように、ローラ軸１２と同様に傾斜している。また、加圧具１５はブロック状であって、絶縁回転軸１に近いその基部をローラ軸用取付部２８とし、絶縁回転軸１から遠いその先部を板バネ用係止部２９としてある。
【００３５】
ローラ軸用取付部２８は図１又は図４に示すように、ローラ軸１２の基部を挿入する差込孔３１を絶縁回転軸１側の面の横幅中央部に有すると共に、ローラ軸１２に対して直交する方向に貫通するネジ孔３２を上面に有する。一方、ローラ軸１２にもネジ孔３２に対向する面に位置決め穴３３が凹んで形成されている。拘束ネジ３４をネジ孔３２からねじ込み、拘束ネジ３４の先部を位置決め穴３３に嵌め込むことにより、ローラ軸１２に加圧具１５が固定される。
【００３６】
また、板バネ用係止部２９は図１又は図３に示すように、その底面には下向きに開口する凹溝部３５を備えている。凹溝部３５には、集電接点用接触部２５とタップ切換支援接点用接触部２４の基部側がその上方及び左右側方に隙間をあけて収容される。このようにして、集電接点用接触部２５から固定接点用接触部２３に向かう途中までの上方及び左右側方が覆われる。
【００３７】
前述したように板バネ用係止部２９は図１に示すように側面視して、ローラ軸１２と同様に傾斜していることから、その先端上面が最も高い凸部２９ａとなる。この凸部２９ａの頂点が板バネ１６による加圧点Ｄとなり、板バネ１６の先端部の平面に接触する。この加圧点Ｄは、固定接点用接触部２３の接触点Ａと集電接点用接触部２５の接触点Ｃを結ぶ直線の中間点の真上位置であり、このようにすることによって、タップ定常状態においては板バネ１６による下向き荷重Ｗは等分されて外周側の接触点Ａと内周側の接触点Ｃに１／２Ｗづつ作用し、一方、タップ切換え途中においては板バネ１６による下向き荷重の大半は中央の接触点Ｂにそのまま作用する。従って、タップ定常状態においても、タップ切換え途中においても、上下のローラ１３やローラ軸１２は一定の傾斜状態が維持される。
【００３８】
板バネ用係止部２９の上面は、図４に示すように加圧点Ｄよりも絶縁回転軸１側に嵌合穴３６を左右に間隔をあけて形成してある。各嵌合穴３６に係止ピン（断面Ｃ字状のスプリングピン）３７の下部が圧入され、上部が板バネ用係止部２９から上方に突出した状態で係止ピン３７は固着される。
【００３９】
板バネ１６は図１又は図６に示すように、その基部を水平に形成し、その中間部を絶縁回転軸１から離れるにつれて上昇するように傾斜させ、その先部をほぼ水平に形成してある。板バネ１６は、前述したようにその基部がバネ座２１を介してボディ１１に固着されている。この固着状態において、板バネ１６は、その先端が板バネ用係止部２９よりも絶縁回転軸１側から離れるように延長していると共に、その先部が板バネ用係止部２９の先端上面によって少し上側に曲げられて全体として下向きの復元力が発生する状態となっている。また、板バネ１６の先部には、各係止ピン３７に対応する箇所に係止孔３８が形成してある。係止孔３８には、係止ピン３７が遊びのある状態で嵌り込む。
【００４０】
上述したタップ選択器は次のようにしてタップを切り換える。図１（イ）又は図２（イ）に示すように、タップ定常状態においてはローラコンタクト装置５の上下のローラ１３が集電接点２と選択した固定接点４の横幅中央を点接触の形態で挟持する。タップ定常状態から、タップを切換えるために絶縁回転軸１を回転させると、ローラコンタクト装置５が一緒に回転する。そしてローラコンタクト装置５の上下のローラ１３で挟持する接点が次のように段階的に変更する。つまり、挟持する接点が、（イ）図のように集電接点２と切換前に選択した固定接点４の段階、（ロ）図のように切換前の固定接点４を含む３つの接点の段階、（ハ）図のように集電接点２とタップ切換支援接点３の段階、再び（ロ）図のように切換後の固定接点４を含む３つの接点の段階、最後に（イ）図のように集電接点２と切換後の固定接点４の段階のように変更しながら、タップが切り換わる。なお、タップ切換支援接点３の幾つかには補強部６が放射状に連続していることから、タップが切り換わるときに、ローラコンタクト装置５が集電接点２、タップ切換支援接点３、補強部６の３点を挟持することもある。但し、補強部６は集電接点２と一体で、同電位であるので、問題はない。
【００４１】
また、タップ選択器は、ローラコンタクト装置５が一定の上下対称構造を維持しながら、タップを切り換えることができ、このとき、上下のローラ１３が滑り無く各接点２〜４の上を転がるものである。従って、ローラコンタクト装置５は、ローラ１３の回転時に負荷となるのはベアリング１４による転がり摩擦であることと、回転面（接点２〜４の上下面）に対する上下運動が無いことから、絶縁回転軸１を回転させるための駆動トルクは格段に小さくなり、接点の信頼性及び寿命も格段に向上する。
【００４２】
タップ切換の際には、絶縁回転軸１の回転に伴ってローラコンタクト装置５が一緒に回転することからローラ１３には各接点から回転方向とは反対方向の力及び遠心力がかかり、ローラ１３を含むローラアッセンブリが移動しようとする。ところが、係止ピン３７と係止孔３８の遊び量の分だけローラアッセンブリが移動すると、係止ピン３７と係止孔３８が衝突し、板バネ１６がそれ以上の移動を阻止し、絶縁回転軸１を中心とする円周方向及び遠心方向にローラアッセンブリを移動不能に拘束する。絶縁回転軸１の中心から係止ピン３７と係止孔３８の嵌合箇所までの距離ｒ１は、従来の図１３のようなローラ軸１２と収容穴１９との嵌合箇所までの距離ｒよりも長いことから、従来よりも小さな力で円周方向へのローラアッセンブリの移動を阻止することができる。
【００４３】
図９及び図１０は、ローラコンタクト装置５の別例を示すものである。これも上下対称構造であるが、ローラ１３の３つの接触部２３、２４、２５を同一径にし、ローラ軸１２の軸線Ｌ２を接触点Ａ、Ｃを通過する直線と平行にしてある例である。
【００４４】
この例では、タップ切換支援接点用接触部２４の接触点Ｂは、固定接点用接触部２３の接触点Ａと集電接点用接触部２５の接触点Ｃとを結ぶ直線の中間点にない。しかし、中間点の真上位置にある加圧点Ｄに対して、タップ切換支援接点用接触部２４の接触点Ｂは、接触点Ａ、Ｃよりも近いことから、加圧点Ｄからの荷重の大半がかかる。そうすると、タップ切換支援接点用接触部２４の接触点Ｂでは滑りが生じないが、固定接点用接触部２３の接触点Ａでは回転遅れによる滑りが、集電接点用接触部２５の接触点Ｃでは回転進みによる滑りが生じる。絶縁回転軸１を回すと、ローラ１３には転がり摩擦だけでなく滑りによる摩擦も生じ、絶縁回転軸１を回転させるための駆動トルクは先例よりも僅かに増えるが、この場合でも係止孔３８と係止ピン３７の嵌合構造が適用される点は同じである。なお、この例では、固定接点用接触部２３に対応するベアリング１４をローラ軸１２の軸線Ｌ２に沿って二つ並列して設け、絶縁回転軸側にはニードルベアリングを、その外周側にはスラストベアリングを用いている。スラストベアリングを用いるのは、滑りが発生すると、ローラ軸１２とローラ１３との間にスラスト荷重が発生するので、これを緩和するためである。
【００４５】
また、この例の場合、加圧具１５の凸部２９ａの構造は、加圧具１５を全体的に水平な面とし、その水平な面に局所的に突出する凸部２９ａを設ける構造である。この場合、ローラコンタクト装置５の上下高が先例よりも幾分長くなる。
【００４６】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、ローラコンタクト装置５は、上下のローラ１３を一組保有する構造であったが、二組保有する構造であっても良い。この場合、ボディ１１にローラ軸１２を並列させて保持させればよい。
【００４７】
また、係止ピン３７と係止孔３８による嵌合構造は、図１１に示すような従来のタップ選択器及びローラコンタクト装置にも使用できる。つまり、固定接点、タップ切換支援接点及び集電接点の３つの接点を、絶縁回転軸に近づく程、肉厚の厚いものとし、ローラ及びローラ軸が水平な平行状態を維持しながらタップを切り換えるものである。
【符号の説明】
【００４８】
１絶縁回転軸                          ２集電接点
３タップ切換支援接点                  ４固定接点
５ローラコンタクト装置                ６補強部
７取付部                              ８絶縁取付板
９スペーサ
１１ボディ                            １２ローラ軸
１３ローラ                            １４ベアリング
１５加圧具                            １６板バネ
１７抜穴                              １８止めネジ
１９収容穴
２１バネ座                            ２２ボルト
２２ａスプリングワッシャ
２３固定接点用接触部                  ２４タップ切換支援接点用接触部
２５集電接点用接触部                  ２６軸通し孔
２７止め輪                            ２８ローラ軸用取付部
２９板バネ用係止部                    ２９ａ凸部
３１差込孔                            ３２ネジ孔
３３位置決め穴                        ３４拘束ネジ
３５凹溝部                            ３６嵌合穴
３７係止ピン                          ３８係止孔
【００４９】
Ｔ１奇数タップ用                      Ｔ２偶数タップ用
Ａ接触点（固定接点に対応）            Ｂ接触点（タップ切換支援接点に対応）
Ｃ接触点（集電接点に対応）            Ｄ加圧点
Ｌ１軸線（絶縁回転軸に対応）          Ｌ２軸線（ローラ軸に対応）
Ｌ３直線                              Ｐ一点
ｒ１距離                              ｒ２距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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