JP4201963B2 - 負荷時タップ切換器の真空バルブ開閉機構 - Google Patents
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Description
【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)。
Claims (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。
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