(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在なカムと、上下動可能な駆動ボスおよび開閉ボスと、可動接点および固定接点を有する真空バルブとが設けられ、前記カムの回転動作により前記駆動ボスが上下動し、これに伴い前記開閉ボスが上下動して前記真空バルブの可動接点が固定接点に対し開閉するように構成された負荷時タップ切換器の真空バルブ開閉機構において、
前記駆動ボスおよび前記開閉ボスには、所定のクリアランスを持って互いに接触する接触面が形成されると共に、一方にはガイド穴が、他方には該ガイド穴に挿通するガイドピンが配置され、
前記接触面の少なくとも一方には、他方の接触面に向かって突出する突出部が設けられ、
前記突出部はねじ付きスペーサから構成された
ことを特徴とする負荷時タップ切換器の真空バルブ開閉機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷時タップ切換器にてタップ切換を行う真空バルブ開閉機構に係り、特に、真空バルブを開閉させる部材に改良を施した負荷時タップ切換器の真空バルブ開閉機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、変圧器には電圧調整を行うために負荷時タップ切換器が設けられている。負荷時タップ切換器には電極を有する真空バルブを開閉させて変圧器タップ巻線のタップを切換える真空バルブ開閉機構機構が採用されている。ここで、従来の負荷時タップ切換器の真空バルブ開閉機構について、図６〜図９を用いて具体的に説明する。この技術は、例えば、特願平１０−８７０７７号公報により示されている如くのもので、図６は真空バルブ開閉機構の縦断面図、図７は図６のＡ−Ａ線矢視断面図、図８は図７のＥ−Ｅ矢視断面図、図９は図７のＦ−Ｆ矢視断面図である。
【０００３】
図６において、点線で示した符号１は、真空バルブ開閉機構３０の駆動源である蓄勢装置である。蓄勢装置１にはバネをエネルギー源として一定範囲を往復回転動作する出力軸１ａが回動自在に支持されている。出力軸１ａには駆動軸２が連結されており、出力軸１ａからの回転力が伝達されるようになっている。駆動軸２にはプレート３が取付けられており、その下方に真空バルブ開閉機構３０が設けられている。真空バルブ開閉機構３０は図７に示すように、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相に対応した真空バルブ３１ａ，３１ｂを開閉させるものである。より詳しくは、真空バルブ３１ａ，３１ｂの内部に可動接点４１および固定接点４２が対向配置されており、真空バルブ開閉機構３０によって真空バルブ３１ａ，３１ｂが開閉することにより、可動接点４１が固定接点４２に対し接離動作を行うようになっている。
【０００４】
真空バルブ開閉機構３０には駆動軸２に取付けられた回転自在なカム４が設けられている。カム４の外周部にはその円周方向の適宜箇所を上下方向に変位させたカム溝４ａ，４ｂが形成されている。カム４外周部の近傍には駆動ボス２０が配置されており、この駆動ボス２０には前記カム溝４ａ，４ｂに係合するカムフォロア２１が回動自在に取付けられている。また、駆動ボス２０には互いに向い合う２本の駆動ボス腕１００が形成されている。
【０００５】
図８に示すように、駆動ボス２０には上下方向に貫通する貫通穴２０ａが形成されており、ここにプレート３，５間に固定された案内棒２９が挿通されている。案内棒２９には直進ガイド２８が設置されており、駆動ボス２０は案内棒２９に沿って上下動するように支持されている。
【０００６】
駆動ボス２０に隣接して開閉ボス２４が配置されており、開閉ボス２４には前記駆動ボス腕１００に上下から挟まれるようにして開閉ボス腕１０１が形成されている。これら駆動ボス腕１００および開閉ボス腕１０１は、いずれも水平方向に延びており、所定のクリアランスを持って互いに接触するように構成されている。
【０００７】
図９に示すように、開閉ボス２４の底面部にはねじ孔２４ａが形成されている。また、開閉ボス２４底面部の下方には真空バルブ３１ａ，３１ｂの可動接点４１が配置されている。可動接点４１上面部には上方に突出して雄ねじ４３が配置され、その内周部に雌ねじ４４が配置されている。雄ねじ４３は開閉ボス２４のねじ孔２４ａがねじ込まれ、雌ねじ４４にはボルト２７がねじ込まれるようになっている。このようにして開閉ボス２４が真空バルブ３１ａ，３１ｂの可動接点４１に固定されている。
【０００８】
さらに、開閉ボス２４には凹部２４ｂが設けられ、この凹部２４ｂ内にワイプバネ２５が配置されている。ワイプバネ２５の一端には駆動ボス２０が取付けられ、他端には開閉ボス２４の底面が当接されており、駆動ボス２０の上下動に応じて必要な接触力を可動接点４１に与えるようになっている。また、開閉ボス腕１０１の左右両端部にはガイド穴３２が形成されており、このガイド穴３２に挿通するガイドピン２６が駆動ボス腕１００の左右両端部に固定されている。
【０００９】
さらに、図６に示すように、開閉ボス２４には可とう導線２２が取付けられており、可とう導線２２の先端部には端子Ｎに接続されている。また、駆動軸２には空転機構４０を介して切り換えスイッチ可動機構５０が接続されている。切り換えスイッチ可動機構５０には切り換えスイッチの集電接触子７０及び切り換え接触子６０が配置されている。集電接触子７０には真空バルブ３１ａ，３１ｂの固定接点４２が、切り換え接触子６０には端子Ｓが接続されている。つまり、接触子６０，７０を介して真空バルブ３１ａ，３１ｂの固定接点４２が端子Ｓに接続されており、真空バルブ３１ａ，３１ｂ内の可動接点４１および固定接点４２が閉極状態にあるとき、端子Ｓから端子Ｎへの電流通電経路を形成されるようになっている。なお、符号７はプレートである。
【００１０】
以上のような構成を有する真空バルブ開閉機構において、可動接点４１および固定接点４２の開極動作は次のようにして行われる。すなわち、開極指令を受けて蓄勢装置１の出力軸１ａが回動すると、その回転力が駆動軸２に伝わり、カム４が回転動作を行う。このとき、カム溝４ａもしくは４ｂに係合したカムフォロア２１はカム溝４ａ，４ｂの変位にしたがって上昇し、カムフォロア２１が取付けられた駆動ボス２０は案内棒２９に沿って上昇する。そして、駆動ボス腕１００が開閉ボス腕１０１に接触し、開閉ボス２４も上昇する。このとき、ガイド穴３２にガイドピン２６を挿通しているため、開閉ボス２４と駆動ボス２０は同一方向に案内されつつ上昇する。したがって、開閉ボス２４に固定された真空バルブ３１ａ，３１ｂの可動電極４１が上昇し、可動接点４１が固定接点４２から離れ、開極に至る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の真空バルブ開閉機構には以下の解決すべき課題があった。この点について図１０を用いて説明する。図１０は図７のＸ−Ｘ矢視断面図である。真空バルブ３１ａ，３１ｂの開極時において、カム溝４ａ，４ｂに案内された駆動ボス２０は上昇運動を行うが、駆動ボス腕１００は加工および組立公差のため、水平面に対してわずかながら角度をもって上昇することがある。
【００１２】
こうした場合、図１０に示すように開閉ボス腕１０１および駆動ボス腕１００の接触点から、真空バルブの可動接点４１の軸方向の中心線までの距離Ｌは、増大することになる。可動接点４１が駆動ボス２０から受ける力Ｆ１と前記距離Ｌとから生じるモーメントによって、可動接点４１の軸方向の中心線に対して傾きが生じる。つまり、距離Ｌが大きければ、それだけ可動接点４１の傾きも大きくなる。したがって、可動接点４１が軸受け部２００から受ける力Ｆ２は強くなり、可動接点４１の開極速度が低下するおそれがあった。
【００１３】
本発明は、以上の問題点を解決するために提案されたものであり、極めて簡単な構成によって開閉ボス及び駆動ボスの接触点と可動接点の軸方向の中心線との距離を短縮化し、開閉ボスおよび可動接点の傾きをなくして真空バルブの開極速度の低下を防ぎ、これにより優れた動作信頼性を確保できる真空バルブの開閉機構を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、回転自在なカムと、上下動可能な駆動ボスおよび開閉ボスと、可動接点および固定接点を有する真空バルブとが設けられ、前記カムの回転動作により前記駆動ボスが上下動し、これに伴い前記開閉ボスが上下動して前記真空バルブの可動接点および固定接点が開閉するように構成された負荷時タップ切換器の真空バルブ開閉機構において、次のような特徴を有している。
【００１５】
すなわち、本発明は、前記駆動ボスおよび前記開閉ボスには、所定のクリアランスを持って互いに接触する接触面が形成されると共に、一方にはガイド穴が、他方には該ガイド穴に挿通するガイドピンが配置され、前記接触面の少なくとも一方には、他方の接触面に向かって突出する突出部が設けられ、前記突出部はねじ付きスペーサから構成されたことを特徴とするものである。
【００１６】
以上のような本発明において、真空バルブ開閉時には、開閉ボスおよび駆動ボスの接触面に設けた突出部が、向い合う接触面と接触する。このため、開閉ボス及び駆動ボスの接触点と可動接点の軸方向の中心線との距離は、従来に比べて短くなる。したがって、開閉ボスの接触面に生じるモーメントは小さくなり、開閉ボスおよび可動接点は可動接点の軸方向の中心線に対し傾きづらくなる。この結果、可動接点が水平方向から受ける力を低減することができ、開極速度の低下を防止できる。これにより、可動接点はスムーズに開極動作を実施することが可能となり、優れた動作信頼性を獲得することができる。
【００２０】
また、ねじ付きスペーサを介して、開閉ボスおよび駆動ボスの接触面同士が接触することになる。このため、開閉ボス及び駆動ボスの接触点は可動接点の軸方向の中心線に近付くことになり、開閉ボスの接触面に生じるモーメントは小さくなって、可動接点における開極速度の低下を回避することができる。しかも、いずれも突出部を別部材から構成しているため、その突出量の変更が容易である。したがって、真空バルブの開極距離を適切に調節することができ、いっそう優れた動作信頼性を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明による負荷時タップ切換器の真空バルブ開閉機構の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、図６〜図１０に示した従来例と同一の部材に関しては同一の符号を付して説明は省略する。
【００２２】
（１）本発明の前提となる実施態様
［構成］
図１は、本発明の前提となる実施形態を示す斜視図である。本実施態様は、開閉ボス腕１０１における駆動ボス腕１００との接触面側に突起部１０２が設けられたことを特徴としている。
【００２３】
［作用効果］
以上のような構成を有する本実施態様の作用効果は次の通りである。真空バルブ３１ａ，３１ｂの開極時において、駆動ボス２０が上昇すると、駆動ボス腕１００は開閉ボス腕１０１に設けた突起部１０２に接触する。このため、駆動ボス２０および開閉ボス２４の接触点から、可動接点４１の軸方向の中心線までの距離Ｌは従来に比べて短くなる。したがって、開閉ボス腕１０１に生じるモーメントは小さくなり、上昇動作を行う際に可動接点４１は傾きづらくなる。この結果、可動接点４１の軸受け部２００から受ける力Ｆ２を低減することができ、可動接点４１の開極速度は低下することがない。すなわち、可動接点４１はスムーズな開極動作を実施可能であり、動作信頼性が向上する。
【００２４】
（２）参考例１
［構成］
図２は、参考例１を示す斜視図である。本参考例１の特徴は、駆動ボス２０を案内する２本のガイドピン２６における開閉ボス腕１０１と駆動ボス腕１００の間に、環状スペーサ１０３が設置された点にある。
【００２５】
［作用効果］
以上のような構成を有する本参考例１では、真空バルブ３１ａ，３１ｂの開極時に駆動ボス２０が上昇すると、駆動ボス腕１００は開閉ボス腕１０１および駆動ボス腕１００間の環状スペーサ１０３に接触し、環状スペーサ１０３は駆動ボス腕１００に押されて開閉ボスの腕１０１と接触し、開閉ボス２４を引き上げる。
【００２６】
すなわち、参考例１において、開閉ボス腕１０１と駆動ボス腕１００との接触は環状スペーサ１０３を介するため、ボス２０，２４同士の接触面は環状スペーサ１０３に限定されることになり、可動接点４１の軸方向の中心線とボス２０，２４同士の接触点との距離Ｌは従来に比べ短くなる。したがって、前記本発明の前提となる実施態様と同様、開閉ボス腕１０１に生じるモーメントを小さくして、可動接点４１の傾きを無くすことができる。これにより、可動接点４１の開極速度の低下を防止でき、可動接点４１は優れた動作信頼性を確保することができる。
【００２７】
また、参考例１によれば、環状スペーサ１０３の大きさを変更するだけで、突出部の突出量を変えることができる。したがって、開閉ボス２４の上昇ストロークの高さ、つまり真空バルブ３１ａ，３１ｂの開極距離を適切に調節することができ、いっそう優れた動作信頼性を得ることができる。
【００２８】
（３）参考例２
［構成］
図３は、参考例２を示す斜視図である。参考例２は、前記参考例１における環状スペーサ１０３に代えて、開閉ボス腕１０１および駆動ボス腕１００間のガイドピン２６に線状鋼１０４が巻きつけられた構造になっている。
【００２９】
［作用効果］
以上のような構造を有する参考例２では、開閉ボス腕１０１と駆動ボス腕１００との接触は線状鋼１０４を介するため、駆動ボス２０および開閉２４ボス同士の接触面は線状鋼１０４に限定される。このため、上記本発明の前提となる実施態様および参考例１と同じく、可動接点４１の軸方向の中心線とボス２０，２４同士の接触点との距離Ｌは短くなり、可動接点４１の傾きを無くして可動接点４１の開極速度の低下を防止することができる。
【００３０】
しかも、参考例２においては、可動接点４１の軸方向の中心線とボス２０，２４同士の接触点との距離Ｌを短縮化させる部材が、線状鋼１０４なので、真空バルブの開閉機構を組立てした後でも、ガイトピン２６の周囲に任意に配置できる。したがって、その取付けは極めて容易であり、真空バルブの開極距離を適切に調節して、可動接点４１の動作信頼性を確実に向上させることが可能である。
【００３１】
（４）本実施形態
［構成］
図４は、本発明の実施形態（以下、本実施形態という。）を示す斜視図、図５は、本実施形態の要部断面図である。本実施形態は、ガイドピン２６に後から挿入できるように真ん中にＵ字型の溝を切ったねじ付きスペーサ１０５が駆動ボス腕１００にねじで固定されることを構成上の特徴としている。
【００３２】
［作用効果］
以上のような本実施形態では、ねじ付きスペーサ１０５が可動接点４１の軸方向の中心線とボス２０，２４同士の接触点との距離Ｌを短縮化するので、上記の本発明の前提となる実施態様及び参考例と同様に、可動接点４１の開極速度の低下を防止できる。その上、本実施形態では、ねじ付きスペーサ１０５のねじ込む深さにより、開閉ボス２４の上昇する高さ、つまり真空バルブ３１ａ，３１ｂの開極距離を簡単に調整できる。しかも、このねじ付きスペーサ１０５は真空バルブの開閉機構を組み立てた後に挿入可能であるため、組立て後の真空バルブ３１ａ，３１ｂにおける開極距離を容易に設定することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の負荷時タップ切換器の真空バルブの開閉機構によれば、駆動ボスおよび前記開閉ボス同士の接触面における少なくとも一方に、接触する面に向かって突出する突出部を設けるといった極めて簡単な構成によって、開閉ボスおよび可動接点の傾きをなくして真空バルブの開極速度の低下を防ぐことが可能となり、これにより優れた動作信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となる実施形態の斜視図。
【図２】参考例１の斜視図。
【図３】参考例２の斜視図。
【図４】本発明の実施形態の斜視図。
【図５】図４の断面図。
【図６】従来の負荷時タップ切換器の真空バルブ開閉機構の断面図。
【図７】図６のＡ−Ａ矢視断面図。
【図８】図７のＥ−Ｅ矢視断面図。
【図９】図７のＦ−Ｆ矢視断面図。
【図１０】従来の負荷時タップ切換器の真空バルブ開閉機構の可動接点に受ける力を示す構造図（図７のＸ−Ｘ断面図）。
【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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