(57)【要約】【課題】寒冷地である特殊条件化でも密封性を確保できるタップ切換器を内蔵する変圧器を提供する。【解決手段】変圧器を内部に収納する変圧器タンク１と、変圧器タンク内に固定され所定のタップ電圧を選択する切り換え機構部６とを備えたタップ切換器２と、変圧器タンク外部から操作することによってタップ切り換え器を回動動作させる操作ハンドル４とを備えたタップ切換器を備えた変圧器において、操作ハンドルとタップ切換器の間に設けられ、操作ハンドルの回動動作をタップ切換部に伝達し、タップ切換器の切り換え機構部を回動動作させる動作連結機構５と、変圧器タンクに動作連結機構を貫通させるために設けられた貫通孔１ｂと、貫通孔に変圧器タンク内部と外部とを密封するため少なくとも２つ以上設けられた耐寒用のＯリング３とで構成されたタップ切換器を備えた変圧器。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器を内部に収納する変圧器タンクと、
変圧器巻線から引き出された複数のリード線に接続されたタップ端子が固定され、変圧器タンク内に固定されている枠組み、及び前記枠組み内に配置され、回動動作によってタップ端子と接触または解離し、所定のタップ端子と接触することで所定のタップ電圧を選択する切り換え機構部とを備えたタップ切換器と、
前記変圧器タンク外部から操作することによってタップ切り換え器の切り換え機構部を回動動作させる操作ハンドルとを備えた
タップ切換器を備えた変圧器において、
前記操作ハンドルとタップ切換器の間に設けられ、操作ハンドルの回動動作をタップ切換部に伝達し、タップ切換器の切り換え機構部を回動動作させる動作連結機構と、
前記変圧器タンクに動作連結機構を貫通させるために設けられた貫通孔と、
前記貫通孔に変圧器タンク内部と外部とを密封するため少なくとも２つ以上設けられた耐寒用のＯリングとで構成されたタップ切換器を備えた変圧器。
【請求項２】
前記変圧器タンク内にタップ切換器を固定する補助支持金具が固定され、前記タップ切換器の枠組みが補助支持金具に接続固定されている請求項１に記載のタップ切換器を備えた変圧器。
【請求項３】
前記動作連結機構は円筒形であり、前記操作ハンドルと切り換え機構部に接続され、操作ハンドルが回動動作した際には動作連結機構も回動動作をすることを特徴とした請求項１または２に記載のタップ切換器を備えた変圧器。
【請求項４】
前記動作連結機構を内部に貫通させるための貫通孔が設けられた軸受けが変圧器タンクに取り付けられ、前記軸受けの貫通孔と変圧器タンクの貫通孔が同軸上に配置された状態で動作連結機構が貫通されていることを特徴とした請求項１乃至３に記載のタップ切換器を備えた変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極低温の特殊環境下でも所定の密封性能を満足することができるタップ切換器を備えた変圧器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示すように、外部に操作ハンドルを設け、変圧器のタップを切り換える手段がある。
【０００３】
また一方、図２に示すようなタップ切換器もあり、同じく外部に操作ハンドルを設け、変圧器のタップを切り換えることができる。
【０００４】
図２は従来のタップ切換器を備えた変圧器の全体図の縦断面図を示している。図３に示すようにタップ切換器２には、変圧器本体２１（図２において変圧器本体は簡略図で示している）からの複数のリード線２１ａが接続されている。また、変圧器タンク１には、変圧器本体２１とタップ切換器２を内部に収納している。
【０００５】
図３は図２のタップ切換器２付近を詳細に示した縦断面図である。（Ａ）は縦断面図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のIII−III線断面矢視図を示したものである。
１７が変圧器タンク１の外部に設けられ、タップ切換器２に接続されている操作ハンドルである。操作ハンドル１７を回動させることで、タップ切換器２を所定のタップ電圧に選択させることができる。
【０００６】
タップ切換器２は、切り換え機構部６および枠組み１２で構成されている。
【０００７】
切り換え機構部６について説明すると、切り換え機構部６は、主軸８、接触子１０、で構成されている。
主軸８は上部主軸８１と下部主軸８２とで構成されており、上部主軸８１は円筒形状、下部主軸８２は略円筒形状をしており、上部主軸８１よりも大きな径で構成され、変圧器タンク１の平面に対し、垂直方向が軸方向となるよう配置されている。上部主軸８１の上部は操作ハンドル１７とネジ１８によって接続されている。このような構成とすることで、操作ハンドル４が回動動作をすれば、主軸８の上部主軸８１および下部主軸８２も回動動作を行う。
また下部主軸８２には軸方向に３箇所接触子１０が取り付けられている。接触子１０は銅板で径方向に沿った所定の幅で図３（Ｂ）の形状でもって構成されており、下部主軸８２が回動動作をすれば同じく接触子１０も回動動作をする。
【０００８】
また、切り換え機構部６を囲むように枠組み１２が配置されている。
枠組み１２は、骨組み１６、タップ端子１１、押さえ部材１３、固定部１４、パッキン１５とで構成されている。
骨組み１６は略棒形状の棒を複数組み合わせて円筒形状に組み上げ、切り換え機構部６を覆っている。骨組み１６の軸方向の３箇所の外周には、変圧器巻線から引き出された複数のリード線に接続されたタップ端子１１が複数固定されており、また軸方向の３箇所のタップ端子１１の位置は接触子１０と相対する位置に配置され、接触子１０と接触可能な位置に配置されている。このような構成とすることで、下部主軸８２が回動動作をした場合には、接触子１０も同じく回動動作をし、所定のタップ端子１１の２つの間に接触することで、所定のタップ電圧を選択することができる。
【０００９】
また骨組み１６の上端には固定部１４が固定されている。固定部１４は主軸筒１４ａと受け部１４ｂとが一体で構成されている。主軸筒１４ａは円筒形状で、内部に同じく円筒形の中空部を設けており、該中空部に上部主軸８１が貫通して配置されており、上部主軸８１を覆うような構造としている。この際、上部主軸８１が回動可能であり、主軸筒１４ａはその際回動はしない。また主軸筒１４ａの外周はねじ切りがされており、後述する押さえ部材１３を嵌め込む構造となっている。
【００１０】
受け部１４ｂは主軸筒１４ａの下部に配置され、同じく円筒形状で、内部に円筒形の中空部を設けており、該中空部に上部主軸８１が貫通して配置され、上部主軸８１を覆うような構造としている。同じく、上部主軸８１が回動可能であり、受け部１４ｂはその際回動はしない。なお、受け部１４ｂは主軸筒１４ａよりも径が大きく、後述する押さえ部材１３と受け部１４ｂで変圧器タンク１を挟み込み、押さえ部材１３を締め込むことで、枠組み１２を変圧器タンク１に固定している。
【００１１】
押さえ部材１３は、円筒形状をしており、主軸筒１４ａに嵌め込み可能なよう、内部に中空部を設け、ネジ切りがされている。前述したように押さえ部材１３を受け部１４ｂ方向に締め込むことで、枠組み１２を変圧器タンク１に固定する。またその際の緩衝材としての機能、および、変圧器タンク１の内外部を密封させる機能を持たせることを目的として、円筒形状で内部に貫通部を設けた平板状のパッキン１５を変圧器タンク１と受け部１４ｂの間に設けている。
【００１２】
このような構成とすることで、切り換え機構部６が回動動作をしても、枠組み１２は変圧器タンク１に固定されているので回動せず、切り換え機構部６の接触子１０が回動動作によって所定のタップ端子１１と接触し、所定のタップ端子１１と解離することで、所定のタップ電圧を選択することができる。
【００１３】
しかし図３に示す通常のパッキン１５であれば耐寒性能を満たさないため、極低温の寒冷地においては低温によってパッキンの所定の圧縮力が満たされず、機能を十分に果たすことが出来ないという問題が生じる。パッキン１５が所定の機能を十分に満たすことが出来ないと、その箇所から変圧器タンク内部の油が外部に漏れ、漏油を起こす虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００５−３１１０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
その対策として、パッキン１５を寒冷地でも対応できる特殊素材のパッキンにすることも考えられるが、図３に示すパッキン１５の形状で寒冷地でも対応できる特殊パッキンは調達が困難である。また調達ができたとしても、安定した供給は難しくコストも上がるという問題がある。
【００１６】
本発明の目的は、前記示した問題を解決するためのものであり、寒冷地である特殊条件化でも密封性を確保できるタップ切換器を内蔵する変圧器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、変圧器を内部に収納する変圧器タンクと、変圧器巻線から引き出された複数のリード線に接続されたタップ端子が固定され、変圧器タンク内に固定されている枠組み、及び枠組み内に配置され、回動動作によってタップ端子と接触または解離し、所定のタップ端子と接触することで所定のタップ電圧を選択する切り換え機構部とを備えたタップ切換器と、変圧器タンク外部から操作することによってタップ切り換え器の切り換え機構部を回動動作させる操作ハンドルとを備えたタップ切換器を備えた変圧器を対象とし、操作ハンドルとタップ切換器の間に設けられ、操作ハンドルの回動動作をタップ切換部に伝達し、タップ切換器の切り換え機構部を回動動作させる動作連結機構と、変圧器タンクに動作連結機構を貫通させるために設けられた貫通孔と、貫通孔に変圧器タンク内部と外部とを密封するため少なくとも２つ以上設けられた耐寒用のＯリングとで構成されるようにしたものである。
【００１８】
請求項２の発明は、変圧器タンク内にタップ切換器を固定する補助支持金具が固定され、前記タップ切換器の枠組みが補助支持金具に接続固定されるようにしたものである。
【００１９】
請求項３の発明は、動作連結機構は円筒形であり、操作ハンドルと切り換え機構部に接続され、操作ハンドルが回動動作した際には動作連結機構も回動動作をするようにしたものである。
【００２０】
請求項４の発明は、動作連結機構を内部に貫通させるための貫通孔が設けられた軸受けが変圧器タンクに取り付けられ、前記軸受けの貫通孔と変圧器タンクの貫通孔が同軸上に配置された状態で動作連結機構が貫通されてるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、安定して供給可能な耐寒用のＯリングを用いて密封可能とすることができる。よって、従来のタップ切換器にＯリング溝を設けられた特殊仕様のタップ切換器を用いる必要はなく、従来ある既存のタップ切換器で対応できることから、突然の寒冷地へのニーズがあったとしても容易に、かつ、早急に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は本発明に係わるタップ切換器を備えた変圧器であって、（Ａ）は縦断面図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のII−II線断面矢視図を示したものである。
【図２】従来のタップ切換器を備えた変圧器の全体図の縦断面図を示している。
【図３】図２のタップ切換器付近を詳細に示した縦断面図であって、（Ａ）は縦断面図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のIII−III線断面矢視図を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明に係わるタップ切換器を備えた変圧器であって、（Ａ）は縦断面図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のII−II線断面矢視図を示したものである。
【００２４】
１が変圧器タンク、２が変圧器タンク１の内部に設けられているタップ切換器である。４が変圧器タンク外部に設けられた操作ハンドルである。操作ハンドル４とタップ切換器２との間には動作連結機構５が設けられている。また変圧器タンク１の内部にはタップ切換器２を変圧器タンク内で支えるための補助支持金具７が固定されている。
【００２５】
変圧器タンク１には動作連結機構５を貫通させるための貫通孔１a1が設けられており、該貫通孔１a1にＯリング３を２つ設け、該Ｏリング３が変圧器タンク１の内外部を密封させる役割をしている。
以上が主にタップ切換器を備えた変圧器の構成である。
【００２６】
まず変圧器タンク１について説明する。
変圧器タンク１には図○に示すように円筒形状の変圧器タンク１と同じ素材の金属で構成された軸受け１ａが溶接によって変圧器タンク１に取り付けられている。軸受け１ａの内部には前述したように動作連結機構５を貫通させるための円筒形状の貫通孔１a1が設けられている。貫通孔１a1は動作連結機構５の軸がぶれないための位置決めの役割と、回動動作をしても軸がぶれず安定させるために設けられている。また変圧器タンク１にも動作連結機構５を貫通させるために円形の貫通孔１bが設けられており、貫通孔１a1と１ｂはそれぞれほぼ同径で、同軸上に配置された状態で、動作連結機構５が貫通されている。
また変圧器タンク１内には図２に示す変圧器本体２１を収納している。
【００２７】
次に操作ハンドル４と動作連結機構５について説明する。
操作ハンドル４は平板のレバー形状をしており、動作連結機構５の上部にボルト５ａによって固定されている。動作連結機構５は円筒形状の金具で構成されており、前記示したように軸受けの１ａの貫通孔１a1と変圧器タンク１の貫通孔１ｂと同軸になるように前記貫通孔１a1と１ｂを貫通している。また、動作連結機構５の上端が前述したボルト５ａによって操作ハンドル４に接続されており、下端がタップ切換器２に接続されている。操作ハンドル４が手動で回動操作をすると、動作連結機構５は軸心周りに同じく回動する。
【００２８】
次にタップ切換器２について説明する。
タップ切換器２は、枠組み１２および切り換え機構部６で構成されている。
枠組み１２は変圧器タンク１の内部に固定されている補助支持金具７に固定されている。切り換え機構部６は枠組み１２内に配置され、回動動作によって所定のタップを選択することができる。
【００２９】
まず切り換え機構部６について説明すると、切り換え機構部６は、主軸８、接触子１０、で構成されている。
【００３０】
主軸８は上部主軸８１と下部主軸８２とで構成されており、上部主軸８１は円筒形状、下部主軸８２は略円筒形状をしており、上部主軸８１よりも大きな径で構成され、変圧器タンク１の平面に対し、垂直方向が軸方向となるよう配置されている。上部主軸８１の上部は角柱の構造となっており、また動作連結機構５の下端には同形状の角柱の切り込みがあり、お互いを嵌め込むことで主軸８と動作連結機構５とを接続させている。このような構成とすることで、操作ハンドル４が回動動作をすれば、動作連結機構５も回動動作し、同時に主軸８の上部主軸８１および下部主軸８２も回動動作を行う。
【００３１】
また下部主軸８２には軸方向に３箇所接触子１０が取り付けられている。接触子１０は銅板で径方向に沿った所定の幅で図○の形状でもって構成されており、下部主軸８２が回動動作をすれば同じく接触子１０も回動動作をする。
【００３２】
また、切り換え機構部６を囲むように枠組み１２が配置されている。
【００３３】
枠組み１２は、骨組み１６、タップ端子１１、押さえ部材１３、固定部１４、パッキン１５とで構成されている。
骨組み１６は略棒形状の棒を複数組み合わせて円筒形状に組み上げ、切り換え機構部６を覆っている。骨組み１６の軸方向の３箇所の外周には、変圧器巻線から引き出された複数のリード線に接続されたタップ端子１１が複数固定されており、また軸方向の３箇所のタップ端子１１の位置は接触子１０と相対する位置に配置され、接触子１０と接触可能な位置に配置されている。このような構成とすることで、下部主軸８２が回動動作をした場合には、接触子１０も同じく回動動作をし、所定のタップ端子１１の２つの間に接触することで、所定のタップ電圧を選択することができる。
【００３４】
また骨組み１６の上端には固定部１４が固定されている。固定部１４は主軸筒１４ａと受け部１４ｂとが一体で構成されている。主軸筒１４ａは円筒形状で、内部に同じく円筒形の中空部を設けており、該中空部に上部主軸８１が貫通して配置されており、上部主軸８１を覆うような構造としている。この際、上部主軸８１が回動可能であり、主軸筒１４ａはその際回動はしない。また主軸筒１４ａの外周はねじ切りがされており、後述する押さえ部材１３を嵌め込む構造となっている。
【００３５】
受け部１４ｂは主軸筒１４ａの下部に配置され、同じく円筒形状で、内部に円筒形の中空部を設けており、該中空部に上部主軸８１が貫通して配置され、上部主軸８１を覆うような構造としている。同じく、上部主軸８１が回動可能であり、受け部１４ｂはその際回動はしない。なお、受け部１４ｂは主軸筒１４ａよりも径が大きく、後述する押さえ部材１３と受け部１４ｂで補助支持金具７を挟み込み、押さえ部材１３を締め込むことで、枠組み１２を補助支持金具７に固定している。
【００３６】
押さえ部材１３は、円筒形状をしており、主軸筒１４ａに嵌め込み可能なよう、内部に中空部を設け、ネジ切りがされている。前述したように押さえ部材１３を受け部１４ｂ方向に締め込むことで、枠組み１２を補助支持金具７に固定する。またその際の緩衝材としてパッキン１５を補助支持金具７と受け部１４ｂの間に設けている。
【００３７】
このような構成とすることで、切り換え機構部６が回動動作をしても、枠組み１２は補助支持金具７によって変圧器タンク１内に固定されているので回動せず、切り換え機構部６の接触子１０が回動動作によって所定のタップ端子１１と接触し、所定のタップ端子１１と解離することで、所定のタップ電圧を選択することができる。
【００３８】
次にＯリング３について説明する。
Ｏリング３は寒冷地での特殊条件化でも所定の性能を満足する素材で構成されており、図○に示すように、２つで構成されている。Ｏリング３は変圧器タンク１に設けられている貫通孔１a1の周りにに溝が設けられており、その溝にＯリング３がそれぞれ嵌め込まれている。またタップ切換器２の動作連結機構５にも溝が設けられており、その溝にＯリング３がそれぞれ嵌め込まれている。このような構成とすることで、Ｏリング３は変圧器タンク１の内部の図示しない絶縁油を外部へ漏れるのを防いでいる。また、Ｏリング３を２つ設けているのは、動作連結機構５の回動動作の際、回動動作を安定させるためであり、回動動作時、軸心がずれるのを防ぐためである。
【００３９】
ここで、動作連結機構５を設ける理由を説明する。
従来技術でも示したように、従来の構成であれば、パッキン１５が寒冷地においては所定のパッキンの性能を満足せず油漏れを引き起こす虞がある。よって、パッキン１５を耐寒用のパッキン素材に変えることで、対応することが出来るが、それらは特殊仕様となり、安定した供給が困難である。そこで、Ｏリングであれば耐寒用であっても、安定した供給が可能である。耐寒用Ｏリング３を図３に示すパッキン１５の代わりに用いるのは、タップ切換器２の受け部１４ｂにＯリング溝を設ける必要があり、Ｏリング溝を設けた特殊なタップ切換器２が必要となり、これも特殊仕様となり安定した供給が困難である。以上から既存の部材で対応する必要がある。
【００４０】
以上のように既存の部材でＯリング３を用いて密封性能を保つための工夫が必要となってくる。今回の発明は、操作ハンドル４の回動動作を伝達する動作連結機構５を設け、該動作連結機構５にＯリング３を設けることで、密封性能を保つ構造とすることが特徴である。
【００４１】
以上のような構成とすることで、既存の部材で対応でき、新たなタップ切換器を準備する必要がなくなる。さらに、従来の製品に対し、突然の寒冷地へのニーズがあったとしても容易に、かつ、早急に対応することができる。
【００４２】
なお、本発明ではＯリングは２つとしているが、３つ以上でも良い。  
【符号の説明】
【００４３】
１             変圧器タンク
１ａ           軸受け
１a1           軸受けの貫通孔
１ｂ           変圧器タンクの貫通孔
２             タップ切換器
３             Ｏリング
４             操作ハンドル
５             動作連結機構
６             切り換え機構部
７             補助支持金具
１１           タップ端子
１２           枠組み
２１ａ         リード線
【図１】
2011159647.tif 000003
【図２】
2011159647.tif 000004
【図３】
2011159647.tif 000005