JP2001006951A - 負荷時タップ切換装置における切換開閉器の早切機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷時タップ切換装置における切換開閉器の
早切機構を、ばね荷重の小さな蓄勢ばねを使用して、小
形・軽量化して構成可能とする。 【解決手段】 大歯車２２の回動により進退動作するラ
ック２４によって、該ラック２４と噛合するピニオンギ
ヤ２５を取付けた蓄勢レバー２７を、大きな揺動角度で
回動可能となした蓄勢手段１９と、係止部材３４に形成
した一方の係合溝３５ａに係止ピン３１を係合させるこ
とによって、蓄勢ばね２８が死点を越えた直後に、切換
開閉器の開閉手段１２が分力の発生により発動するのを
阻止するようにしたラチェット機構２０とを備えて早切
機構１３を構成した。

Description

【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
装置の切換開閉器を開閉駆動する開閉機構を、その動作
を停滞させることなく迅速・確実に駆動する早切機構の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から変圧器等には、電源電圧の変動
や負荷電流の変化による電圧変動を補償して、負荷側の
需要家における電圧をほぼ一定に保ち、良質の電力を供
給するために、負荷時タップ切換装置が設けられてい
る。そして、前記負荷時タップ切換装置は、複数のタッ
プを備えた巻線と、前記タップを選択するタップ選択器
と、前記タップを切換える際に開閉駆動される切換開閉
器とを備えて概略構成されている。

【０００３】つづいて、前記巻線に設けたタップを昇圧
方向、あるいは、降圧方向へ切換える場合に、切換開閉
器を開閉駆動する開閉機構を、その動作を停滞させるこ
となく迅速・確実に駆動させる早切機構３について説明
する。前記早切機構は、一般に図９で示すように構成さ
れており、図９は例えば、てこ−クランク機構を使用し
た早切機構の概略構成を示している。

【０００４】図９において、４は図示しない電動機、あ
るいは、電動機と連結した伝達軸等に取付けた小歯車、
５は前記小歯車４と噛合する大歯車である。６は支軸Ｏ
₁ に一端を固定して揺動可能に設けた蓄勢レバーで、前
記大歯車５の偏心位置に設けた支持ピン５ａに遊嵌した
連結棒７を介して大歯車５と連結されている。８は支軸
Ｏ₂ に一端を固定して揺動可能に設けた揺動アームで、
その自由端８ａと前記蓄勢レバー６の自由端６ａとの間
には、引張ばね等からなる蓄勢ばね９が張架されてい
る。１０は前記揺動アーム８の揺動角度を設定するため
のストッパーである。なお、前記支軸Ｏ₂ には、切換開
閉器の開閉機構（図示せず）が連結されている。

【０００５】次に、前記構成の早切機構３を備えた負荷
時タップ切換装置の動作を図９〜１１を参照しながら説
明する。タップ切換指令を受けて図示しない電動機が始
動すると、その回転力は小歯車４から、これと噛合する
大歯車５に伝達されて、前記大歯車５を例えば、図９の
時計方向に回転させる。前記大歯車５の回転により、大
歯車５と連結棒７を介して駆動可能に連結される蓄勢レ
バー６は、前記連結棒７により引動され、支軸Ｏ₁ を中
心として図９，１１で示すａ点から反時計方向に揺動を
はじめる。なお、この時、揺動アーム８は蓄勢ばね９の
引張力により、図９，１１の反時計方向に引っ張られ
て、ストッパー１０の一方端（図９，１１の左側）に当
接している。

【０００６】前記蓄勢レバー６が揺動することにより、
該蓄勢レバー６と揺動アーム８との間に張架した蓄勢ば
ね９は、徐々に引き延ばされながら、前記蓄勢レバー６
とともに揺動アーム８の自由端８ａを中心として、図１
１の反時計方向に回動する。そして、図１１で示すよう
に、蓄勢ばね９が揺動アーム８と同一線上に並ぶ死点
（蓄勢ばね９の引張力が図１１の時計方向，反時計方向
のいずれにも働かなくなる点）ｂを越え、例えば、図１
１で示すｃ点まで回動すると、前記揺動アーム８の自由
端８ａには、長さＬ₁ だけ引き延ばされた蓄勢ばね９の
引張力の大きさＰと、死点ｂからの回動角度θ₁ の大き
さに対応して、前記揺動アーム８を図９，１１の時計方
向に回動させる分力Ｆ（Ｆ＝Ｐ・ｃｏｓθ₁ で求められ
る）が発生する。

【０００７】この結果、揺動アーム８は、前記分力Ｆに
よってストッパー１０の一方端側から他方端側（図９，
１１の左側から右側）に時計回りに回動する。なお、こ
の後、前記蓄勢レバー６は、大歯車５の回転により、図
１１で示すｃ点から図１０で示すｄ点まで回動して停止
する。

【０００８】前記揺動アーム８が時計方向に回動するこ
とにより、該揺動アーム８の一端を止着した支軸Ｏ₂ も
これに伴って時計方向に所定角度回動し、前記支軸Ｏ₂
に連結された切換開閉器の開閉機構（図示せず）が動作
して、前記切換開閉器を開閉動作させ、巻線のタップを
切換える。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】然るに、前記構成の早
切機構においては、蓄勢ばねが死点を越えた時点、即
ち、死点からの回動角度が小さいうちに揺動アームが回
動をはじめてしまうので、前記揺動アームを回動させる
ための分力が小さく（死点からの回動角度が大きい程、
分力は大きくなる）、切換開閉器を開閉駆動する開閉機
構を迅速・確実に動作させるために必要な動作速度を得
ることが難しかった。この結果、前記切換開閉器の開閉
動作が緩慢となったり、開閉動作が途中で停滞したりし
て、負荷時タップ切換装置に重大な故障が発生するおそ
れがあった。

【００１０】従って、前記開閉機構を、その動作を停滞
させることなく迅速・確実に動作させるのに必要な動作
速度を得るためには、死点からの回動角度が小さくて
も、十分に大きな分力を発生させることができるよう
に、大きなばね荷重の蓄勢ばねを使用する必要があっ
た。

【００１１】ところが、前記のように蓄勢ばねのばね荷
重を大きくすると、早切機構を構成する各構成部材に
も、前記大きなばね荷重に十分耐えることができる強度
が必要となり、この結果、早切機構の構成部材は強度を
増すために太く、かつ、厚くしなければならず、しか
も、部品点数が増加する等して、前記早切機構が大形化
し、更には、負荷時タップ切換装置自体の大形化にもつ
ながるという問題があった。

【００１２】また、前記のように、ばね荷重を大きくす
ることなく、分力を大きくするには、蓄勢レバーの揺動
角度を大きく（死点からの回動角度を大きく）すればよ
いが、周知のてこ−クランク機構においては、連結棒を
遊嵌する支持ピンと大歯車の中心軸との距離によって、
蓄勢レバーの揺動角度はおおよそ決まってしまうので、
蓄勢レバーの揺動角度を大きくすることは歯車の大形化
につながり、結果的に早切機構が大形化するという問題
があった。

【００１３】しかも、蓄勢レバーの揺動角度を大きくす
るすることにより、分力を大きくしようとしても、揺動
アームは蓄勢ばねが死点を越えた時点で、分力によって
自動的に回動してしまうため、前記揺動アームを大きな
分力が得られるまで保持させておくことができないとい
う問題があった。

【００１４】本発明は、前記種々の問題点に鑑み、ばね
荷重の大きな蓄勢ばねを使用したり、構成部材を大形化
させたりすることなく、切換開閉器の開閉動作に必要な
動作速度を得ることが可能な負荷時タップ切換装置にお
ける切換開閉器の早切機構を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、切換開閉器を開閉駆動する開閉機構を、
その動作を停滞させることなく迅速・確実に駆動する早
切機構において、前記早切機構は、電動機等の駆動源
と、この駆動源と駆動可能に連結されて、前記開閉機構
を駆動させるための力を蓄勢する蓄勢手段と、前記開閉
機構が発動するのを強制的に阻止し、かつ、前記蓄勢手
段によって開閉機構を十分な動作速度で発動するために
必要な大きさの力が蓄勢された時点で、前記蓄勢された
力を解放して前記開閉機構を発動させるラチェット機構
とを備えて構成したことを特徴とする。

【００１６】また、前記蓄勢手段は、電動機等の駆動源
の出力軸に止着した小径な小歯車と、前記小歯車と噛合
する径大な大歯車と、前記大歯車の偏心位置に設けた支
持ピンに遊嵌したラックと、固定軸に回動可能に取付け
られて前記ラックと噛合するピニオンギヤと、前記ピニ
オンギヤに共動可能に取付けた蓄勢レバーと、前記蓄勢
レバーの先端部とラチェット機構との間に張架した蓄勢
ばねとを備えて構成したことを特徴とする。

【００１７】更に、前記ラチェット機構は、開閉機構に
一体的に締着・固定した支持部材と、前記支持部材に進
退可能に挿通した係止ピンと、前記係止ピンが係合する
係合溝を所定の角度間隔で複数ヶ所に形成した係止部材
と、前記係止ピンを前記係合溝側に押圧・付勢する押圧
ばねと、前記支持部材に取付けられて係止ピンとの間で
押圧ばねを支持する支持枠とを備えて構成したことを特
徴とする。

【００１８】また、前記蓄勢レバーの後端部には、開閉
機構を十分な動作速度で発動させるのに必要な大きさの
力が蓄勢されたときに、ラチェット機構を操作して開閉
機構を発動させる操作手段を備えたことを特徴とする。

【００１９】更に、前記固定軸には、ラックとピニオン
ギヤとの噛合を常時正常な状態に保持するための保持部
材を、前記ラックとピニオンギヤとに跨がらせた状態で
嵌着したことを特徴とする。

【００２０】本発明は、大歯車の回動により進退動作す
るラックの動きを、前記ラックと噛合するピニオンギヤ
を取付けた蓄勢レバーを揺動させる動きに変換すること
により、前記蓄勢レバーを大きな揺動角度で回動させる
ことが可能となるとともに、ラチェット機構によって、
蓄勢ばねが死点を越えた直後に、切換開閉器の開閉機構
が分力の発生により発動するのを阻止し、かつ、前記分
力の大きさが前記開閉機構を十分な動作速度で発動させ
るのに必要な大きさとなった時点で、前記蓄勢レバーに
設けた操作手段によりラチェット機構を操作して、開閉
機構を発動させるようにしたので、ばね荷重の小さい蓄
勢ばねを使用しても、前記開閉機構を、その動作を停滞
させることなく迅速・確実に動作させることが可能とな
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
ないし図８により説明する。はじめに、図８は負荷時タ
ップ切換装置の一相分の概略構成図を示し、図８におい
て、１は複数のタップｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ₃ ・・・・を備え
た巻線、２ａ，２ｂは前記タップｔ₁，ｔ₂ ，ｔ₃ ・・
・・を選択するタップ選択器である。Ｍ₁ ，Ｍ₂ ，Ｒは
切換開閉器を構成する真空バルブであり、前記真空バル
ブＭ₁ ，Ｍ₂ の一方端はタップ選択器２ａ，２ｂに、真
空バルブＲの一方端は限流抵抗器ｒを介してタップ選択
器２ａにそれぞれ接続されている。なお、前記真空バル
ブＭ₁ ，Ｍ₂ ，Ｒの他方端は、一括して図示しない送・
配電線等に接続されている。

【００２２】次に、図１において、１１は負荷時タップ
切換装置の機枠であり、この機枠１１は、上部プレート
１１ａ，中央プレート１１ｂ，下部プレート１１ｃを備
え、前記各プレート１１ａ〜１１ｃ間に支持棒１１ｄを
介在させることにより、各プレート１１ａ〜１１ｃ間に
所定の間隔を設けた状態で構成されている。

【００２３】なお、前記下部プレート１１ｃには真空バ
ルブＭ₁ ，Ｍ₂ ，Ｒが、３個１組として三相分（３ヶ所
に）取付けられており（図２参照）、また、中央プレー
ト１１ｂには前記真空バルブＭ₁ ，Ｍ₂ ，Ｒを開閉駆動
する開閉機構１２が、上部プレート１１ａには前記開閉
機構１２を、その動作を停滞させることなく迅速・確実
に駆動させるための早切機構１３がそれぞれ取付けられ
ている。

【００２４】前記真空バルブＭ₁ ，Ｍ₂ ，Ｒを開閉駆動
する開閉機構１２は、図１，２で示すように、中央プレ
ート１１ｂの中心部に下方に向かって垂設・固定した支
軸１４に軸受部材１４ａを介して回転可能に取付けた偏
平状の回転円板１５と、一端に前記回転円板１５の外周
面に所定形状で形成したカム溝１５ａに係合するローラ
１６を備え、かつ、他端を真空バルブＭ₁ ，Ｍ₂ ，Ｒの
各可動電極側と遊動可能に接触させたスライダ１７とに
よって構成されており、前記スライダ１７は、前記回転
円板１５の回転に伴い、カム溝１５ａの形状に沿って上
下動して、真空バルブＭ₁ ，Ｍ₂ ，Ｒを開閉駆動する。

【００２５】次に、前記開閉機構１２を、その動作を停
滞させることなく迅速・確実に駆動する早切機構１３
は、図１，２で示すように、上部プレート１１ａ上に起
立状態で設置した駆動源としての電動機１８と、この電
動機１８と駆動可能に連結されて、前記開閉機構１２を
駆動させるための力を蓄勢する蓄勢手段１９と、前記開
閉機構が発動するのを強制的に阻止し、かつ、前記蓄勢
手段１９によって開閉機構１２を十分な動作速度で発動
させるのに必要な大きさの力が蓄勢された時点で、前記
蓄勢された力を解放して前記開閉機構１２を発動させる
ラチェット機構２０とを備えて概略構成されている。

【００２６】つづいて、前記蓄勢手段１９の構成につい
て説明する。図１，２において、２１は前記電動機１８
の出力軸に止着した小径な小歯車である。２２は前記小
歯車と噛合する径大な大歯車で、中央プレート１１ｂ及
び補助プレート１１ｆ（図１参照）に軸受部材２３ａを
介して回転可能に取付けた駆動軸２３の上端部に固定さ
れている（前記駆動軸２３の図示しない下端部は、タッ
プ選択器２ａ，２ｂを間欠駆動する間欠送り機構に連結
されている）。なお、前記小歯車２１は、１回のタップ
切換動作を行う毎に１回転するものとし、また、前記大
歯車２２は、例えば、小歯車２１が１回転すると、１／
２回転するように径寸法を設定する。

【００２７】２４は前記大歯車２２外周側の偏心位置に
設けた支持ピン２４ａに回動可能に遊嵌した丸棒もしく
は角棒状（図３では丸棒状）のラックである。２５は前
記ラック２４と噛合するピニオンギヤで、図３で示すよ
うに、上部プレート１１ａの偏心位置（図２で示す如く
回転円板１５の支軸１４から位置をずらした状態）に垂
設・固定した固定軸２６に回転可能に嵌合されており、
更に、前記ピニオンギヤ２５の下端部には、板状の蓄勢
レバー２７が、中心を後端側（図１の右側）に偏らせた
状態で、溶接等の手段によってピニオンギヤ２５と共動
可能に取付けられている。

【００２８】２８は前記蓄勢レバー２７先端部に垂設し
た支軸２７ａと、ラチェット機構２０の後述する支持部
材に立設した支軸との間に張架した引張ばね等からなる
蓄勢ばねである。２９は前記ラック２４とピニオンギヤ
２５とを正常な噛合状態に保持するためのＬ字状の保持
部材で、図３で示すように、上部プレート１１ａに垂設
・固定した固定軸２６に、ピニオンギヤ２５の上部から
ラック２４の外周面に跨がらせた状態で嵌着されてい
る。

【００２９】そして、前記蓄勢手段１９は、電動機１８
の回転を小歯車２１を介して大歯車２２に伝達して前記
大歯車２２を回動させ、この大歯車２２の偏心位置に設
けた支持ピン２４ａに遊嵌したラック２４を図２の上下
方向に進退動作させることによって、前記ラック２４と
噛合するピニオンギヤ２５を回動し、該ピニオンギヤ２
５と共動可能に取付けた蓄勢レバー２７を、蓄勢ばね２
８を引き延ばしながら大きな揺動角度で揺動させる。

【００３０】ここで、前記蓄勢レバー２７の揺動角度に
ついて説明すると、前記揺動角度は、ピニオンギヤ２５
の歯数Ｚ₂ と、大歯車２２が１／２回転することによっ
て所定距離進退動作する間に前記ピニオンギヤ２５と噛
合するラック２４の歯数Ｚ₁との関係により求められ
る。即ち、揺動角度θは、θ＝（Ｚ₁ ／Ｚ₂ ）×３６０
で求められ、例えば、Ｚ₁ ＝２１，Ｚ₂ ＝３６とする
と、θ＝２１０°となり、大歯車２２の径寸法を特別大
きくすることなく、蓄勢レバー２７を大きな揺動角度で
揺動させることが可能となる。

【００３１】つづいて、ラチェット機構２０の構成につ
いて説明する。図１，２，５において、３０は前記開閉
機構１２の回転円板１５上に下部からボルト等を用いて
締着・固定した支持部材で、中央プレート１１ｂに開口
した扇状の窓孔１１ｅから突出する上端部には、蓄勢レ
バー２７先端部に垂設した支軸２７ａとの間で蓄勢ばね
２８を張架するための取付軸３０ａが立設されている。
３１は前記支持部材３０中央の挿通孔３０ｂに進退可能
に挿通した係止ピンであり、その上端側は、図１で示す
ように、窓孔１１ｅから中央プレート１１ｂ上に突出し
ている。３２は前記支持部材３０の後端部側（図２の下
方）に突出形成した支持枠３３と、前記係止ピン３１の
後端部との間に介挿した圧縮ばね等からなる押圧ばねで
ある。

【００３２】３４は前記係止ピン３１の頭部が係脱可能
に係合する係合溝３５ａ，３５ｂを、所定の角度間隔で
２ヶ所に備えた円弧状の係止部材であり、前記係合溝３
５ａ，３５ｂを中央プレート１１ｂの扇状の窓孔１１ｅ
内に臨ませた状態で（図２，５参照）、図１で示すよう
に、前記中央プレート１１ｂの下端面にねじ等を用いて
締着・固定されている。

【００３３】そして、前記ラチェット機構２０は、常時
その係止ピン３１を押圧ばね３２の付勢力により、係止
部材３４に形成した係合溝３５ａ，３５ｂのいずれか一
方に係合させ（図２では係合溝３５ａ）、蓄勢レバー２
７先端の支軸２７ａと、前記支持部材３０上部の取付軸
３０ａとの間に張架した蓄勢ばね２８が引き延ばされ、
開閉機構１２を十分な動作速度で発動させるのに必要な
大きさの分力Ｆが発生するまで、前記開閉機構１２が発
動するのを阻止する。

【００３４】なお、図１，２において、３６はラチェッ
ト機構２０を操作するためのローラで、その下端部を中
央プレート１１ｂと近接させた状態で蓄勢レバー２７の
後端部に垂下・設置されており、前記蓄勢レバー２７が
電動機１８の駆動により所定角度回動したときに、この
ローラ３６によって、中央プレート１１ｂ上に突出する
ラチェット機構２０の係止ピン３１（図１参照）を押圧
し、前記係止ピン３１を押圧ばね３２の付勢力に抗して
後退させ、係止部材３４のいずれか一方の係合溝３５
ａ，３５ｂとの係合を解除させることにより、蓄勢手段
１９によって蓄勢された力を解放して開閉機構１２を発
動させ、真空バルブＭ₁ ，Ｍ₂ ，Ｒの開閉動作を行わせ
る。

【００３５】次に、本発明の早切機構１３の動作を、図
２及び図４〜８を参照しながら説明する。タップ切換指
令を受けて電動機１８（図１参照）が始動すると、その
回転力は小歯車２１から、これと噛合する大歯車２２に
伝達されて、前記大歯車２２が例えば、図２の時計方向
に回転をはじめる。前記大歯車２２が回転をはじめるこ
とにより、大歯車２２に設けた支持ピン２４ａに遊嵌し
たラック２４は、図２の下方に徐々に押動され（進出
し）、これと噛合するピニオンギヤ２５に共動可能に固
定した蓄勢レバー２７を、図４で示すｅ点（初期位置）
から反時計方向に回動させる。

【００３６】蓄勢レバー２７が回動をはじめると、前記
蓄勢レバー２７先端の支軸２７ａとラチェット機構２０
の支持部材３０上部の取付軸３０ａとの間に張架した蓄
勢ばね２８は、徐々に引き延ばされながら、前記蓄勢レ
バー２７とともに取付軸３０ａを中心として、図２，４
の反時計方向に回動する。そして、前記蓄勢ばね２８が
図４で示すように、ラチェット機構２０の係止ピン３１
と同一線上に並ぶ死点（デッドポイント）ｆまで回動
し、前記死点ｆを越えると、ラチェット機構２０の支持
部材３０上に取付けた取付軸３０ａには、前記支持部材
３０を図２，４の時計方向に回動させようとする分力Ｆ
が作用する。

【００３７】しかし、本発明においては、蓄勢ばね２８
が死点ｆを越えて分力Ｆが発生しても、ラチェット機構
２０の係止ピン３１が、図２，４で示すように、押圧ば
ね３２の付勢力によって、係止部材３４の一方の係合溝
３５ａと係合しているため、開閉機構１２が前記分力Ｆ
によってすぐに発動することはなく、前記蓄勢ばね２８
は更に引き延ばされながら、図４の反時計方向に回動す
る。

【００３８】前記のように、蓄勢ばね２８が、死点ｆを
越えた時点から更に引き延ばされながら反時計方向に回
動することにより、前記蓄勢ばね２８が死点ｆを越える
ことにより発生する分力Ｆの大きさは、死点ｆからの回
動角度θ₂ が大きくなることとも相まって、蓄勢ばね２
８が死点ｆを越えた直後の状態よりも大きくなる。

【００３９】そして、蓄勢レバー２７が図４で示す死点
ｆから発動点ｇ（開閉機構１２を十分な動作速度で発動
させるのに必要な大きさの分力Ｆが得られる地点）まで
回動すると、前記蓄勢レバー２７後端部に設けたローラ
３６が、その回動軌跡（図４参照）上に位置する、即
ち、ラチェット機構２０の係止ピン３１の中央プレート
１１ｂ上に突出する上端部（図１参照）を、図５の右斜
め下方向に押圧し、前記係止ピン３１を、図５に実線で
示す係止部材３４の一方の係合溝３５ａと係合した状態
から、図５に２点鎖線で示すように、押圧ばね３２の付
勢力に抗して後退させることにより、前記係止ピン３１
と係合溝３５ａとの係合を解除して、開閉機構１２の回
転円板１５を発動させる。

【００４０】この結果、前記ラチェット機構２０を取付
けた開閉機構１２の回転円板１５は、蓄勢ばね２８が長
さＬ₂ だけ引き延ばされることにより発生する引張力の
大きさＰと、死点ｆからの回動角度θ₂ の大きさとに対
応した大きさで発生する分力Ｆ（Ｆ＝Ｐ・ｃｏｓθ₂ に
より求められる）により、支軸１４を中心として、図６
の時計方向に所定角度θ₃ だけ瞬時に回動する。そし
て、回転円板１５が所定角度θ₃ 回動すると、ラチェッ
ト機構２０の係止ピン３１は、図６，７で示すように、
係止部材３４のもう一方の係合溝３５ｂに、押圧ばね３
２の付勢力により係合し、回転円板１５の回動を停止さ
せる。なお、前記蓄勢レバー２７は、大歯車２２の回転
によって、図４で示すｇ点から図６で示すｈ点まで回動
して停止する。

【００４１】そして、前記開閉機構１２の回転円板１５
が所定角度θ₃ 回動することにより、前記回転円板１５
に形成したカム溝１５ａに、その一端に取付けたローラ
１６を係合させたスライダ１７は、図８（ａ）〜（ｅ）
で示すように、前記カム溝１５ａの形状に沿って上下動
して、その他端に連結した真空バルブＭ₁ ，Ｍ₂ ，Ｒを
開閉駆動させ、真空バルブＭ₁ を図８（ａ）で示すＯＮ
状態から図８（ｅ）で示すようにＯＦＦ状態となし、か
つ、真空バルブＭ₂ を図８（ａ）で示すＯＦＦ状態から
図８（ｅ）で示すようにＯＮ状態となして、巻線１のタ
ップｔ₁ をタップｔ₂ に切換える。

【００４２】前記のように、本発明の蓄勢レバー２７
は、大歯車２２に取付けたラック２４と噛合するピニオ
ンギヤ２５を共動可能に取付け、前記ラック２４の進退
動作をピニオンギヤ２５の回転動作に変換して回動させ
るようにしたので、前記蓄勢レバー２７を大きな揺動角
度で回動させることが可能となり、この結果、蓄勢ばね
２８の死点ｆからの回動角度θ₂ を大きくして、開閉機
構１２を十分な動作速度で発動させるのに必要な大きさ
の分力Ｆを発生させることができる。

【００４３】しかも、本発明においては、ラチェット機
構２０を設けたことにより、前記蓄勢ばね２８が死点ｆ
を越えても、分力Ｆによって開閉機構１２がすぐに発動
しないたので、前記蓄勢レバー２７の揺動角度を大きく
することができることとも相まって、ばね荷重の小さい
蓄勢ばねを使用しても、開閉機構１２を十分な動作速度
で発動させるのに必要な大きさの分力Ｆを得ることがで
きる。

【００４４】また、前記ラチェット機構２０を構成する
係止ピン３１は、開閉機構１２を発動させるのに必要な
十分な大きさの分力Ｆが発生した時点で、蓄勢レバー２
７後端に設けたローラ３６によって押圧されることによ
り、係止部材３４の係合溝３５ａ（３５ｂ）との係合が
解除されるようにしたので、前記開閉機構１２は前記分
力Ｆにより、その動作を停滞させることなく迅速・確実
に駆動させることができる。

【００４５】更に、ピニオンギヤ２５の固定軸２６を、
回転円板１５の支軸１４からずらした偏心位置に設けた
ので、蓄勢ばね２８を大きく引き延ばして、大きな引張
力Ｐを得ることが可能となる。

【００４６】なお、本発明は、真空バルブＭ₁ ，Ｍ₂ ，
Ｒを開閉駆動させる例により説明したが、これに限定さ
れるものではなく、例えば、複数の扇形可動板を備えた
ロータリー式の切換開閉器にも応用することができる。

【００４７】また、本発明においては、カム溝１５ａを
設けた回転円板１５と、前記カム溝１５ａに係合するロ
ーラ１６を備えたスライダ１７とからなる開閉機構１２
によって、真空バルブＭ₁ ，Ｍ₂ ，Ｒを開閉動作させる
ようにした例により説明したが、これに限定されるもの
ではなく、例えば、ラチェット機構が所定角度回動する
のと共動する駆動軸に取付けた複数の板状カムによっ
て、真空バルブを開閉動作させるようにしてもよい。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、ピニオ
ンギヤを共動可能に固定した蓄勢レバーを、大歯車に設
けた支持ピンに遊嵌され、前記ピニオンギヤと噛合する
ラックの進退動作に伴って回動させるようにしたので、
前記蓄勢レバーは、大歯車を大形化させることなく、大
きな揺動角度で回動させることができる。

【００４９】また、ラチェット機構によって、蓄勢ばね
が死点を越えた直後に、開閉機構が分力の発生により発
動するのを防ぐことができるので、前記蓄勢ばねが死点
を越えた後に発生する分力の大きさは、前記のように、
蓄勢レバーが大きな揺動角度で回動されて、前記死点か
らの回動角度が大きくなることにより、従来よりも大き
なものとなり、ばね荷重の小さい蓄勢ばねを使用して
も、開閉機構を十分な動作速度で発動させるのに必要な
大きさの分力を発生させることが可能となる。

【００５０】その上、ばね荷重の小さな蓄勢ばねを使用
しても、開閉機構を十分な動作速度で発動させるのに必
要な大きさの分力が得られることにより、早切機構を構
成する各部材は蓄勢ばねのばね荷重に見合った強度を備
えていればよいため、早切機構及び負荷時タップ切換装
置自体を軽量、かつ、コンパクトに構成することができ
る。

【００５１】更に、前記ラチェット機構は、開閉機構に
締着・固定した支持部材と、この支持部材に進退可能に
挿通した係止ピンと、該係止ピンが係合する係合溝を２
ヶ所に形成した係止部材と、前記係止ピンを係合溝側に
押圧・付勢する押圧ばねとを備えて構成し、開閉機構を
十分な動作速度で発動させるのに必要な大きさの分力が
発生するまでは、前記押圧ばねの付勢力により、係止ピ
ンを係止部材の一方の係合溝に係合させて、前記開閉機
構が発動するのを阻止するとともに、開閉機構を十分な
動作速度で発動させるのに必要な大きさの分力が発生し
た時点で、蓄勢レバー後端のローラにより係止ピンと係
合溝との係合を解除することによって、開閉機構を発動
させるようにしたので、切換開閉器の開閉動作を停滞さ
せたりすることなく迅速・確実に開閉動作を行わせるこ
とができる。

【００５２】しかも、前記開閉機構が発動した後は、係
止ピンが押圧ばねの付勢力により、係止部材の他方の係
合溝に係合して、開閉機構の動作を停止させるので、大
きな分力で開閉機構を発動させても、開閉機構が必要以
上に動作して、タップ切換動作に悪影響を与えることは
全くない。

【００５３】また、上部プレートに垂設・固定した枢支
軸には、ラックとピニオンギヤとに跨がった状態で保持
部材が嵌着されているので、大歯車の回動に伴ってラッ
クが進退する際に、前記ラックがピニオンギヤから離脱
するのを確実に防ぐことが可能となり、この結果、前記
ラックの進退動作によってピニオンギヤを介して蓄勢レ
バーを良好に揺動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の早切機構を備えた負荷時タップ切換装
置の要部を示す縦断面図である。

【図２】早切機構の動作前の状態を示す平面図である。

【図３】保持部材の取付状態を示す縦断面図である。

【図４】早切機構の動作を説明するための説明図であ
る。

【図５】ラチェット機構の係止ピンと係止部材の係合溝
との係合状態を解除する動作を説明するための説明図で
ある。

【図６】回転円板の動作を説明するための説明図であ
る。

【図７】早切機構の動作後の状態を示す平面図である。

【図８】開閉機構による真空バルブの開閉動作を説明す
るための説明図である。

【図９】従来の早切機構の概略構成（動作前）を示す平
面図である。

【図１０】従来の早切機構の概略構成（動作後）を示す
平面図である。

【図１１】従来の早切機構の動作を説明するための説明
図である。

【符号の説明】

１２ 開閉機構 １３ 早切機構 １９ 蓄勢手段 ２０ ラチェット機構 ２４ ラック ２５ ピニオンギヤ ２７ 蓄勢レバー ２８ 蓄勢ばね ２９ 保持部材 ３０ 支持部材 ３１ 係止ピン ３２ 押圧ばね ３４ 係止部材 ３５ａ，３５ｂ 係合溝 ３６ ローラ ｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ₃ ，・・・・ タップ Ｍ₁ ，Ｍ₂ ，Ｒ 真空バルブ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切換開閉器を開閉駆動する開閉機構を、
   その動作を停滞させることなく迅速・確実に駆動する早
   切機構において、前記早切機構は、電動機等の駆動源
   と、この駆動源と駆動可能に連結されて、前記開閉機構
   を駆動させるための力を蓄勢する蓄勢手段と、前記開閉
   機構が発動するのを強制的に阻止し、かつ、前記蓄勢手
   段によって開閉機構を十分な動作速度で発動するために
   必要な大きさの力が蓄勢された時点で、前記蓄勢された
   力を解放して前記開閉機構を発動させるラチェット機構
   とを備えて構成したことを特徴とする負荷時タップ切換
   装置における切換開閉器の早切機構。
2. 【請求項２】 前記蓄勢手段は、電動機等の駆動源の出
   力軸に止着した小径な小歯車と、前記小歯車と噛合する
   径大な大歯車と、前記大歯車の偏心位置に設けた支持ピ
   ンに遊嵌したラックと、固定軸に回動可能に取付けられ
   て前記ラックと噛合するピニオンギヤと、前記ピニオン
   ギヤに共動可能に取付けた蓄勢レバーと、前記蓄勢レバ
   ーの先端部とラチェット機構との間に張架した蓄勢ばね
   とを備えて構成したことを特徴とする請求項１記載の負
   荷時タップ切換装置における切換開閉器の早切機構。
3. 【請求項３】 前記ラチェット機構は、開閉機構に一体
   的に締着・固定した支持部材と、前記支持部材に進退可
   能に挿通した係止ピンと、前記係止ピンが係合する係合
   溝を所定の角度間隔で複数ヶ所に形成した係止部材と、
   前記係止ピンを前記係合溝側に押圧・付勢する押圧ばね
   と、前記支持部材に取付けられて係止ピンとの間で押圧
   ばねを支持する支持枠とを備えて構成したことを特徴と
   する請求項１記載の負荷時タップ切換装置における切換
   開閉器の早切機構。
4. 【請求項４】 前記蓄勢レバーの後端部には、開閉機構
   を十分な動作速度で発動させるのに必要な大きさの力が
   蓄勢されたときに、ラチェット機構を操作して開閉機構
   を発動させる操作手段を備えたことを特徴とする請求項
   ２記載の負荷時タップ切換装置における切換開閉器の早
   切機構。
5. 【請求項５】 前記固定軸には、ラックとピニオンギヤ
   との噛合を常時正常な状態に保持するための保持部材
   を、前記ラックとピニオンギヤとに跨がらせた状態で嵌
   着したことを特徴とする請求項２記載の負荷時タップ切
   換装置における切換開閉器の早切機構。