JP2000058339A - 負荷時タップ切換器の真空バルブ式切換開閉器の蓄勢機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダの構造を改良することによって、従
レバーがストッパーに衝突する衝撃力を緩和すると共
に、ストッパーの構造を単純にし、全体的に安価となる
負荷時タップ切換器の真空バルブ式切換開閉器の蓄勢機
構を提供すること。 【解決手段】 本発明は、揺動する主レバー３の先部
と、一対のストッパー９，９で揺動角度を規制された従
レバー８の一端部を引張りバネ１０で連結すると共に、
従レバー８の他端部にピストン１４を連結し、主レバー
３を揺動させる間の一時期に従レバー８を引張りバネ１
０の力で急速に回転させ、従レバー８の回転速度をシリ
ンダ１１で制御するものであって、シリンダ１１は、一
対のシリンダチューブ１２，１２間にピストン１４を往
復動可能に設け、各シリンダチューブ１２のヘッドカバ
ー１３側に第一オリフィス１９を設け、各ヘッドカバー
１３に第二オリフィス２０を設け、ピストン１４が停止
した際に、一対の第一オリフィス１９，１９の一方が開
口し、他方が閉鎖されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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真空バルブ式切
換開閉器の蓄勢機構に係わり、さらに詳しくいえば、何
種類かある蓄勢機構の中でも、クランクの回転よって主
レバーを所定角度回転させ、一対のストッパーで揺動角
度を規制してある従レバーを、主レバーの回転中の一時
期に引張りバネの力によって急速に回転させ、従レバー
の回転に連動して真空バルブを開閉する蓄勢機構におい
て、急速に回転した従レバーがストッパーに衝突して停
止する際の衝撃を緩和する構造を改良した負荷時タップ
切換器の真空バルブ式切換開閉器の蓄勢機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】蓄勢機構は、図９に示すように、入力軸
８１に固着したクランク８２の回転によって、揺動可能
な主レバー８３を所定角度回転させ、その回転中の一時
期に、一対のストッパー８４，８４によって揺動角度を
規制された従レバー８５を、引張りバネ８６の力によっ
て主レバーよりも急速に回転させ、従レバーの回転軸で
ある出力軸８７を回転させるものである。出力軸の回転
に連動して、通常、３つの真空バルブが時期を違えてそ
れぞれ開閉するが、開閉速度があまりに速いと、真空バ
ルブの製品寿命が短くなったり、壊れたりするので、通
常、製品ごとに開閉速度が定められている。定められた
開閉速度に合わせるには、従レバーの回転速度を制御し
なければならず、従レバーにシリンダ８８のピストン８
９を連結し、そのピストンを一対のシリンダチューブ９
０，９０の間に往復動可能に設けてある。なお、図９で
は示してないが、シリンダチューブは図１０に示すよう
にプレート９１に固定してあり、このプレートはストッ
パーの固定や出力軸の軸支等に用いるものである。

【０００３】シリンダは図１０に示すように、ヘッドカ
バーに設けたオリフィス９２によってピストンの移動速
度、ひいては従レバーの回転速度を制御するようにして
ある。また、シリンダは図１１に示すように、ピストン
の内部に長手方向に沿って貫通する通路９３を備え、そ
の通路の中央部に外部に連通する抜孔９４を設けた構造
もある。

【０００４】上記した二種類のシリンダは、オリフィス
や抜孔が常に外部と連通しているので、回転した従レバ
ーは、真空バルブの所定の開閉速度に達した状態でスト
ッパーに勢い良く衝突して停止することとなり、その衝
突力が大きいと部品が壊れる虞れがあるので、図９に示
すように、ストッパーにはスプリングを用いた衝撃吸収
機構９５が内蔵されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、衝撃吸収機
構の為にストッパーの構造が複雑となり、しかも費用が
かさむ要因となっている実情を踏まえて成されたもので
あり、その目的とするところは、シリンダの構造を改良
することによって、従レバーがストッパーに衝突する衝
撃力を緩和すると共に、ストッパーの構造を単純にし、
全体的に安価となる負荷時タップ切換器の真空バルブ式
切換開閉器の蓄勢機構を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明は、一端部を中心
として揺動する主レバーの他端部と、中間部を中心とし
て揺動する従レバーの一端部とを引張りバネで連結する
と共に、従レバーの他端部にシリンダのピストンを連結
し、従レバーの揺動角度を一対のストッパーによって規
制してあり、主レバーを揺動させる間の一時期に、従レ
バーを引張りバネの力によって急速に回転させ、従レバ
ーの回転速度をシリンダで制御する負荷時タップ切換器
の真空バルブ式切換開閉器の蓄勢機構において、シリン
ダは、対向する一対のシリンダチューブ間に、ピストン
を往復動可能に設け、各シリンダチューブのヘッドカバ
ー側に第一オリフィスを設け、各ヘッドカバーに第二オ
リフィスを設け、ピストンが停止した際には、一対の第
一オリフィスの一方が開口し、他方がピストンで閉鎖さ
れていることを特徴とする。

【０００７】主レバーの回転中の一時期に、引張りバネ
によって従レバーに急回転する力が加わり、従レバーが
回り始めると同時に、開口状態となっている、一対の第
二オリフィスと一方の第一オリフィスから、シリンダチ
ューブ内に流体が出入りし、ピストンが移動するように
なる。その後、従レバーの回転に伴ってピストンが移動
することにより、閉鎖されていた他方の第一オリフィス
が開いていき、そのうちに、一対の第二オリフィスに加
え、一対の第一オリフィスが共に開口した状態となっ
て、従レバーは所望の回転速度となる。従レバーがスト
ッパーに衝突する直前には、一方の第一オリフィスが閉
鎖され、他方の第一オリフィスと一対の第二オリフィス
とが開口した状態となることから、従レバーの回転速度
が極端に遅くなり、従レバーがストッパーに衝突して停
止する際の衝撃を小さくできる。

【０００８】なお、ピストンが停止した際とは、従レバ
ーがストッパーを押圧して停止している状態である。オ
リフィスが開口するとは、シリンダチューブの内外がオ
リフィスを介して連通した状態である。

【０００９】請求項１記載の発明では、各ヘッドカバー
に第二オリフィスを設けてあるが、請求項２記載の発明
のように、一対の第二オリフィスに代えて、各シリンダ
チューブの内面とピストンの外面との間にクリアランス
を設けても良い。通常のシリンダでは、ピストンの外面
とシリンダチューブの内面がＯリングによって密接し
て、クリアランスの無い構造となっているが、このよう
にすれば、クリアランスが第二オリフィスと同じ役目を
果たす。

【００１０】請求項３記載の発明のように、ピストン内
の長手方向の両側に、シリンダチューブ内に連通する通
路をそれぞれ設け、ピストンの周面の両側に各通路に連
通する第一オリフィスをそれぞれ設け、ピストン内の中
央部に一対の通路を連通する第二オリフィスを設け、ピ
ストンが停止した際には、一対の第一オリフィスの一方
が開口し、他方がシリンダチューブで閉鎖されているも
のであっても良い。

【００１１】これは、従レバーが回り始めると同時に、
開口状態となっている一方の第一オリフィスから各通路
および第二オリフィスを経てシリンダチューブ内に流体
が出入りし、ピストンが移動するようになる。その後、
従レバーの回転に伴ってピストンが移動することによ
り、閉鎖されていた他方の第一オリフィスが開いてい
き、そのうちに、一対の第一オリフィスが共に開口した
状態となって、従レバーは所望の回転速度となる。従レ
バーがストッパーに衝突する直前には、一方の第一オリ
フィスが閉鎖され、他方の第一オリフィスのみが開口し
た状態となる。

【００１２】請求項３記載の発明では、ピストンの中央
部に第二オリフィスを設けてあるが、請求項４記載の発
明のように、第二オリフィスに代えて、各シリンダチュ
ーブの内面とピストンの外面との間にクリアランスを設
けても良い。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の第一例を図面に基づいて
以下に説明する。本発明は図１〜図３に示すように部品
として、直立するプレート１と、プレート１の上部から
前方に突出する枢軸２と、枢軸２に一端部（上端部）を
連結し且つ枢軸２を通る垂線を中心に左右に揺動する主
レバー３と、主レバー３の側方（右側）に枢軸２と平行
に設けた入力軸４と、入力軸４に基部を固着したクラン
ク５と、クランク５の先部と主レバー３の中間部にピン
で連結した連杆６と、枢軸２の真下で且つ主レバー３の
中間部の高さ位置においてプレート１を貫通する状態で
回転自在に支持される出力軸７と、出力軸７の前端部に
その中間部を固着し且つ基準線を中心に左右に揺動する
従レバー８と、プレート１の中間部において出力軸７の
上側位置の左右両側から枢軸２と平行に突設し且つ従レ
バー８の揺動範囲を制限する一対のブロック状ストッパ
ー９と、主レバー３の他端部（下端部）と従レバー８の
一端部（上端部）との間に架設し且つ従レバー８を一方
のストッパー９に押し付けた状態を保持する引張りバネ
１０と、プレート１の裏面側に固着され且つ従レバー８
の他端部（下端部）に連結されたシリンダ１１と、を備
えている。なお、符号Ｐは、引張りバネを架設するポス
トである。

【００１４】シリンダ１１は、従レバー８の回転速度を
所望の速度に落とす為のもので、図４に示すように、一
対のシリンダチューブ１２，１２を、寝かせた状態で左
右に間隔を開けて横一直線にプレート１に固定し、左側
のシリンダチューブ１２の左側開口端、および右側のシ
リンダチューブ１２の右側開口端を、ヘッドカバー１３
でそれぞれ覆い、両シリンダチューブ１２，１２の対向
する端部を開口して設け、両シリンダチューブ１２，１
２間に、ピストン１４を左右に往復動可能に設けてあ
る。

【００１５】従レバー８とシリンダ１１の連結は、図
１、図２、図４に示すように、プレート１に抜孔１５
を、従レバー８の他端部が揺動する範囲箇所に円弧状に
設け、ピストン１４の長手方向の中間部に、支持ブロッ
ク１６を挟持する状態で固定し、支持ブロック１６の前
面に穴１７を設け、従レバー８の他端部から後方に突出
したピン１８の先部を抜孔１５を経て穴１７に挿入して
ある。

【００１６】従レバー８の回転速度を所望の速度に落と
す為に、ピストン１４にむくの棒状体を用い、左側のシ
リンダチューブ１２の左端部、および右側のシリンダチ
ューブ１２の右端部に、第一オリフィス１９をそれぞれ
設け、各ヘッドカバー１３に第二オリフィス２０を設け
てある。一対の第一オリフィス１９，１９は、ピストン
１４のストロークの両端より少し中央よりの位置に、そ
れぞれ設けてあり、両第一オリフィス１９，１９の間隔
はピストン１４の長さより長く、ピストン１４が停止し
た際には一方がピストン１４によって閉鎖されるように
なっている。なお、プレート１には、各第一オリフィス
１９に対応する箇所に、貫通孔Ｈを設けて、第一オリフ
ィス１９を外部に連通してあるが、シリンダチューブ１
２の周面のうち、プレート１に固定してない面に、第一
オリフィス１９を形成すれば、貫通孔Ｈは不要となる。

【００１７】また、本発明の第二例を図５に示してあ
る。これは、第二オリフィス２０が無いことにおいて第
一例と異なっているが、各シリンダチューブ１２の内面
とピストン１４の外面との間にクリアランス２１を設
け、このクリアランス２１が第二オリフィス２０の代わ
りを果たすものである。なお、図面でのクリアランス２
１は、明示する為に、実際よりもかなり大きくしてあ
る。

【００１８】本発明の第三例は、図６に示すように、第
一オリフィス１９および第二オリフィス２０の設け方が
第一例と異なる。つまり、ピストン１４の左右両端面の
中央部に、穴状通路２２を長手方向の中央部に向かって
それぞれ設け、ピストン１４の長手方向の中央部に第二
オリフィス２０を、一対の通路２２，２２を連通する状
態で、しかも、通路２２より小さい径に設け、ピストン
１４の左右両側の周面に、各通路２２に連通する第一オ
リフィス１９をそれぞれ設けたことを特徴とする。な
お、一対の第一オリフィス１９，１９の間隔は両シリン
ダチューブ１２，１２の間隔より短く、ピストン１４が
停止した際には、一方の第一オリフィス１９はシリンダ
チューブ１２の開口端の近傍位置で閉鎖されている。

【００１９】本発明の第四例は、図７に示すように、第
二オリフィス２０が無いことにおいて第三例と異なって
いるが、各シリンダチューブ１２の内面とピストン１４
の外面とのクリアランス２１が、第二オリフィス２０の
代わりを果たすものである。

【００２０】上記した本発明の作動原理を第一例に基づ
いて説明する。図１に示すように、左側のストッパー９
を押圧している従レバー８が左肩上がりに傾倒し、且
つ、主レバー３が左斜め下方に垂下した状態で、入力軸
４を１８０度回転させると、クランク５が回転し、主レ
バー３が図８（イ）〜（ホ）に示すように、時計とは反
対回りに所定角度回転して右斜め下方に垂下し、従レバ
ー８が左肩上がりに傾倒した状態となり、それに伴って
出力軸７が所定角度回転し、切換開閉器の切換動作が行
われる。図８（イ）（ロ）の場合、引張りバネ１０の力
によって従レバー８には常に時計回りとは反対方向への
回転力が与えられ、従レバー８は左側のストッパー９に
押し付けられて左肩上がりに傾倒する状態を保持する。
図８（ハ）の場合、従レバー８と引張りバネ１０が平行
になると、従レバー８には回転力がまったく生じない。
主レバー３が図８（ハ）に示す状態から、さらに、時計
とは反対回りに回転すると、従レバー８には時計回りの
回転力が与えられ、図８（ニ）に示すように、従レバー
８はピストン１４を動かしつつ回転する。その後、図８
（ホ）に示すように、従レバー８は右側のストッパー９
に押し付けられて右肩上がりに傾倒する状態を保持す
る。なお、主レバー３を右斜め下方に垂下する状態から
時計回りに動かすと、上記した原理によって、従レバー
８が左肩上がりに傾倒する状態となり、切換開閉器の切
換動作が行われる。

【００２１】シリンダ１１は、従レバー８が左側のスト
ッパー９に押し付けられた状態の場合、図４（イ）に示
すように、ピストン１４が右側に配置され、二つの第二
オリフィス２０，２０と、左側の第一オリフィス１９と
が開口し、右側の第一オリフィス１９がピストン１４で
閉鎖された状態となっている。従レバー８が回転し始め
ると、ピストン１４が左側に移動し、移動距離がある程
度に達した後、右側の第一オリフィス１９は徐々に開口
していき、そのうちに、図４（ロ）に示すように、第一
オリフィス１９、第二オリフィス２０の全てが開口した
状態となる。従レバー８がさらに回転すると、左側のオ
リフィス１９はピストン１４で徐々に閉鎖されていき、
そのうちに完全に閉鎖され、完全に閉鎖された状態から
ピストン１４がさらに左側に移動した後に、従レバー８
が右側のストッパー９に衝突して停止する。

【００２２】なお、本発明は絶縁油中に漬積されるもの
で、第一オリフィス１９、第二オリフィス２０、および
クリアランス２１を絶縁油が通過するようになってい
る。また、第一、第三例は、シリンダチューブ１２の内
面に沿ってピストン１４が摺動するもの、つまり、クリ
アランス２１が殆ど無いものであり、それに比べて第
二、第四例はクリアランス２１の部分に油が満たされる
ので、ピストン１４とシリンダチューブ１２の摩耗がな
くなり、製品の性能を長期間に亘って維持することがで
きる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、上記した構造を
しているので、一対の第一オリフィスと一対の第二オリ
フィスが開口した状態となった時には、従レバーを所望
の速度で回転でき、従レバーがストッパーに衝突する直
前に、他方の第一オリフィスが閉鎖され、従レバーの回
転速度を極端に遅くできるようになり、その結果、スト
ッパーにぶつかる衝撃を非常に小さくできる。従って、
従来のようにストッパーに衝撃吸収機能を設ける必要が
なくなり、オリフィスの穴開けだけでよいので、従来よ
りも部品点数の少ない単純な構造となり、安価に製作で
きる。

【００２４】請求項２記載の発明は、一対の第二オリフ
ィスの代わりを、各シリンダチューブの内面とピストン
の外面との間に設けたクリアランスが果たすので、請求
項１記載の発明と同じ効果が得られる。

【００２５】請求項３記載の発明は、流体が第一オリフ
ィスから各通路および第二オリフィスを経て各シリンダ
チューブ内に出入りすることにおいて、請求項１記載の
発明と異なっているが、従レバーの動きは同じであるの
で、請求項１記載の発明と同じ効果が得られる。

【００２６】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明の第二オリフィスの代わりを、各シリンダチューブの
内面とピストンの外面との間に設けたクリアランスが果
たすので、請求項１記載の発明と同じ効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の負荷時タップ切換器の真空バルブ式切
換開閉器の蓄勢機構の第一例を示す正面図である。

【図２】図１の背面図である。

【図３】本発明の第１例を示す一部切欠側面図である。

【図４】（イ）（ロ）（ハ）（イ）図は、図１のＡ−Ａ
線断面図で、ピストンが右側のシリンダチューブ内に収
まって停止した状態を示している。（ロ）図は、従レバ
ーの回転に伴ってピストンが動いている状態を示す断面
図である。（ハ）図は、ピストンが左側のシリンダチュ
ーブ内に収まって停止した状態を示す断面図である。

【図５】本発明の第二例を示す断面図である。

【図６】本発明の第三例を示す断面図である。

【図７】本発明の第四例を示す断面図である。

【図８】（イ）（ロ）（ハ）（ニ）（ホ）本発明の第一
例の作動順序を示す図面である。

【図９】従来の負荷時タップ切換器の真空バルブ式切換
開閉器の蓄勢機構の一例を示す正面図である。

【図１０】図９のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１１】従来の負荷時タップ切換器の真空バルブ式切
換開閉器の蓄勢機構の他の例を示す断面図である。

【符号の説明】

３ 主レバー ８ 従レバー ９ ストッパー １０ 引張りバネ １１ シリンダ １２ シリンダチューブ １３ ヘッドカバー １４ ピストン １９ 第一オリフィス ２０ 第二オリフィス ２１ クリアランス ２２ 通路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部を中心として揺動する主レバー
   （３）の他端部と、中間部を中心として揺動する従レバ
   ー（８）の一端部とを引張りバネ（１０）で連結すると
   共に、従レバー（８）の他端部にシリンダ（１１）のピ
   ストン（１４）を連結し、従レバー（８）の揺動角度を
   一対のストッパー（９，９）によって規制してあり、主
   レバー（３）を揺動させる間の一時期に、従レバー
   （８）を引張りバネ（１０）の力によって急速に回転さ
   せ、従レバー（８）の回転速度をシリンダ（１１）で制
   御する負荷時タップ切換器の真空バルブ式切換開閉器の
   蓄勢機構において、 シリンダ（１１）は、対向する一対のシリンダチューブ
   （１２，１２）間に、ピストン（１４）を往復動可能に
   設け、各シリンダチューブ（１２）のヘッドカバー（１
   ３）側に第一オリフィス（１９）を設け、各ヘッドカバ
   ー（１３）に第二オリフィス（２０）を設け、ピストン
   （１４）が停止した際には、一対の第一オリフィス（１
   ９，１９）の一方が開口し、他方がピストン（１４）で
   閉鎖されていることを特徴とする負荷時タップ切換器の
   真空バルブ式切換開閉器の蓄勢機構。
2. 【請求項２】 一対の第二オリフィス（２０，２０）に
   代えて、各シリンダチューブ（１２）の内面とピストン
   （１４）の外面との間にクリアランス（２１）を設けて
   あることを特徴とする請求項１記載の負荷時タップ切換
   器の真空バルブ式切換開閉器の蓄勢機構。
3. 【請求項３】 一端部を中心として揺動する主レバー
   （３）の他端部と、中間部を中心として揺動する従レバ
   ー（８）の一端部とを引張りバネ（１０）で連結すると
   共に、従レバー（８）の他端部にシリンダ（１１）のピ
   ストン（１４）を連結し、従レバー（８）の揺動角度を
   一対のストッパー（９，９）によって規制してあり、主
   レバー（３）を揺動させる間の一時期に、従レバー
   （８）を引張りバネ（１０）の力によって急速に回転さ
   せ、従レバー（８）の回転速度をシリンダ（１１）で制
   御する負荷時タップ切換器の真空バルブ式切換開閉器の
   蓄勢機構において、 シリンダ（１１）は、対向する一対のシリンダチューブ
   （１２，１２）間に、ピストン（１４）を往復動可能に
   設け、ピストン（１４）内の長手方向の両側に、シリン
   ダチューブ（１２）内に連通する通路（２２）をそれぞ
   れ設け、ピストン（１４）の周面の両側に各通路（２
   ２）に連通する第一オリフィス（１９）をそれぞれ設
   け、ピストン（１４）内の中央部に一対の通路（２２，
   ２２）を連通する第二オリフィス（２０）を設け、ピス
   トン（１４）が停止した際には、一対の第一オリフィス
   （１９，１９）の一方が開口し、他方がシリンダチュー
   ブ（１２）で閉鎖されていることを特徴とする負荷時タ
   ップ切換器の真空バルブ式切換開閉器の蓄勢機構。
4. 【請求項４】 第二オリフィス（２０）に代えて、各シ
   リンダチューブ（１２）の内面とピストン（１４）の外
   面との間にクリアランス（２１）を設けてあることを特
   徴とする請求項３記載の負荷時タップ切換器の真空バル
   ブ式切換開閉器の蓄勢機構。