JP2014090023A - 負荷時タップ切替器の蓄勢装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来の蓄勢装置は切替クランクの作動を停止するために一対のダンパを備えおり、部品点数が多くなり、組み付け工数が増加するとともに、コスト高となる問題がある。
【解決手段】
蓄勢装置は入力軸の回転を受けて、往復直線移動を行う巻上げケースと、巻上げケースによって蓄勢する蓄勢バネ１４と、蓄勢バネ１４の蓄勢力により、往復直線移動を行なう蓄勢ケースと、蓄勢ケースの往復直線移動を受けて往復回転する切替クランク１６と、切替クランク１６の回転力を、タップ切替器に伝達する出力軸を有する。切替クランク１６の往復回転時に、切替クランク１６の回転を停止するダンパ４０を単一の共通ダンパにより形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、負荷時タップ切替器の蓄勢装置に関するものである。

負荷時タップ切替器は、変圧器のタップ切替等に用いられ、その蓄勢装置は、タップ切替を短時間で行うために設けられている。従来の負荷時タップ切替器に用いられる蓄勢装置（非特許文献１）を図９〜図１１を参照して説明する。

図９（ａ）〜（ｃ）に示すように蓄勢装置１０は、図示しない電動操作機構に一端が連結された入力軸１１を備えている。前記入力軸１１の他端は、同軸上に設けられた偏心カム１２に連結され、前記電動操作機構からの駆動力を伝達する。

偏心カム１２は、前記入力軸１１の回転を受け、偏心動作を行なう。前記偏心カム１２は、巻上げケース１３の上面に設けられた一対のガイド板１３ａ，１３ｂ間に配置されている。巻上げケース１３は、相互に離間した一対の支持部材３０に対して相互に平行に架設された一対のバネ案内シャフト３４に対して直線移動自在に支持されている。巻上げケース１３は、前記偏心カム１２の偏心動作を受けたガイド板１３ａ，１３ｂにより、往復直線移動を行なう。蓄勢バネ１４は、前記バネ案内シャフト３４に巻装されて、巻上げケース１３の直線運動によって蓄勢する。

前記支持部材３０には、バネ案内シャフト３４と平行に一対のケースガイドシャフト３２が架設されている。蓄勢ケース１５は、ケースガイドシャフト３２に対して直線移動自在に支持され、前記蓄勢バネ１４が蓄勢力の解放によって、往復直線移動を行なう。

切替クランク１６は前記蓄勢ケース１５に作動連結されており、前記蓄勢バネ１４の蓄勢力により蓄勢ケース１５が往復移動した際に回転して、図示しない遮断機構部におけるタップ切替を行う。

ラッチ１８，１９は、前記切替クランク１６に設けられた係合爪２０、２１に係合し、前記蓄勢バネ１４を蓄勢している間は切替クランク１６及び蓄勢ケース１５を一時的に拘束するようにしている。

前記蓄勢装置１０のタップ切替時における動作は、下記のように行われる。
図９（ａ）〜（ｃ）は、蓄勢装置１０のタップ切替前の状態を示しており、この状態で、電動操作機構に切換信号が入ると、入力軸１１は、偏心カム１２を介して、巻上げケース１３を直線的に移動させる。この状態では、ラッチ１９と切替クランク１６の係合爪２１が係合されることにより蓄勢ケース１５は拘束されているため、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように巻上げケース１３の直線移動により、蓄勢バネ１４が蓄勢される。

巻上げケース１３に設けられた解除部１３ｃがラッチ１９を作動させてラッチ１９と係合爪２１の係合を外すと、蓄勢ケース１５の拘束が解除される。すると、蓄勢バネ１４の蓄勢力により蓄勢ケース１５が巻上げケース１３の方向に移動される。この移動は、前記蓄勢力により高速に行われる。

そして、図９（ｃ）に示すように、切替クランク１６が最終到達位置に位置すると、切替クランク１６は、支持部材３０に設けられた一対のダンパ３５，３６のうち一方のダンパ３６に当接する。

また、前記蓄勢ケース１５が最終到達位置に達すると、図９（ａ）、（ｂ）に示すようになる。そして、切替クランク１６が最終到達位置に位置すると、切替クランク１６の係合爪２０に、ラッチ１８が係合し、蓄勢ケース１５は再び拘束される。又、巻上げケース１３は、入力軸１１の回転が終了時に偏心カム１２により駆動されて最終到達位置まで移動し、切換動作を完了する。

また、次のタップ切替時の蓄勢装置１０の動作は詳説しないが、以下の通りである。
図示しない電動操作機構に切換信号が入ると、入力軸１１が偏心カム１２を介して、巻上げケース１３を、図１１（ａ）〜（ｃ）の状態からラッチ１８の方向に移動させて、蓄勢バネ１４を蓄勢させる。そして、解除部１３ｃによりラッチ１８と係合爪２０の係合を外す。すると、蓄勢バネ１４の蓄勢力により蓄勢ケース１５が移動し、ラッチ１９と係合爪２１が係合する。巻上げケースが最終到達位置に達し、切換動作を完了する。又、切替クランク１６は、他方のダンパ３５に当接する。

株式会社 ダイヘン、「負荷時タップ切替器 ＯＴＭＲＭ ＩＩＩ ５形」 取扱説明書 Ｃａｔ．Ｎｏ．４０５３６Ｅ

ところで従来の蓄勢装置１０は、上記のように切替クランクの作動を停止するために一対のダンパを備えている。このため、部品点数が多くなり、組み付け工数が増加するとともに、コスト高となる問題があった。

本発明の目的は、ダンパを２つ設ける必要がなくなり、部品点数を少なくでき、コスト低下を図ることができる負荷時タップ切替器の蓄勢装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、軸心の回りで回転する入力軸と、前記入力軸の回転を受けて、往復直線移動を行う巻上げケースと、前記巻上げケースによって蓄勢する蓄勢バネと、前記蓄勢バネの蓄勢力により、往復直線移動を行なう蓄勢ケースと、前記蓄勢ケースの往復直線移動を受けて往復回転する切替クランクと、前記切替クランクの回転力を、負荷時タップ切替器に伝達する出力軸を有する負荷時タップ切替器の蓄勢装置において、前記切替クランクの往復回転時に、前記切替クランクの回転を停止するダンパを単一の共通ダンパにより形成したことを特徴とする負荷時タップ切替器の蓄勢装置を要旨としている。

請求項２の発明は、請求項１において、前記切替クランクは、往復回転時に前記ダンパにそれぞれ当接する一対の当接部を有し、前記共通ダンパは、共通の筐体内に前記一対の当接部がそれぞれ当接された際、前記当接を緩衝する一対の緩衝部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、切替クランクの往復回転を共通のダンパにて停止することができるため、従来と異なり、ダンパを２つ設ける必要がなくなり、部品点数を少なくでき、コスト低下を図ることができる。

一実施形態の負荷時タップ切替器の蓄勢装置の側面図。 一実施形態の負荷時タップ切替器の蓄勢装置の断面図。 （ａ）は一実施形態の蓄勢装置のタップ切替前の状態の平面図、（ｂ）は同じくタップ切替前の状態の切替クランク及びその周辺構成の平面図。 （ａ）は一実施形態の蓄勢装置のタップ切替中の平面図、（ｂ）は同じくタップ切替中の切替クランク及びその周辺構成の平面図。 （ａ）は一実施形態の蓄勢装置のタップ切替中の平面図、（ｂ）は同じくタップ切替中の切替クランク及びその周辺構成の平面図。 （ａ）は一実施形態の蓄勢装置のタップ切替完了時の平面図、（ｂ）は同じくタップ切替完了時の切替クランク及びその周辺構成の平面図。 ダンパの側面図。 ダンパの断面図。 （ａ）は従来例の蓄勢装置のタップ切替前の状態の要部側面図、（ｂ）は同じく蓄勢装置のタップ切替前の状態の平面図、（ｃ）はタップ切替前の切替クランク及びその周辺構成の平面図。 （ａ）は従来例の蓄勢装置のタップ切替中の要部側面図、（ｂ）は同じく蓄勢装置のタップ切替中の平面図、（ｃ）はタップ切替中の切替クランク及びその周辺構成の平面図。 （ａ）は従来例の蓄勢装置のタップ切替完了時の要部側面図、（ｂ）は同じく蓄勢装置のタップ切替完了時の平面図、（ｃ）はタップ切替完了時の切替クランク及びその周辺構成の平面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態の負荷時タップ切替器の蓄勢装置を図１〜図８を参照して説明する。なお、前記従来例と同一又は相当する構成については、同一符号を付して説明する。

図１、図２に示すように、蓄勢装置１０は、電動操作機構１００に一端が連結された入力軸１１を備えている。前記入力軸１１の他端は、同軸上に設けられた偏心カム１２に連結され、前記電動操作機構１００からの駆動力を伝達する。

偏心カム１２は、前記入力軸１１の回転を受け、偏心動作を行なう。前記偏心カム１２の回転軸１２ａは、巻上げケース１３に対して下方から上方に向かって貫通されて前記入力軸１１に連結されている。偏心カム１２は、巻上げケース１３内において、巻上げケース１３の下面に設けられた一対のガイド板１３ａ，１３ｂ間に配置されている。

図２に示すように、ケース１３の下方に固定板２９が配置され、固定板２９の上面には一対の支持部材３０が固定されている。両支持部材３０間には、相互に平行に架設された一対のバネ案内シャフト３４が設けられ、前記巻上げケース１３は、前記バネ案内シャフト３４に対して直線移動自在に支持されている。巻上げケース１３は、前記偏心カム１２の偏心動作を受けたガイド板１３ａ，１３ｂにより、往復直線移動を行なう。図３に示すように、蓄勢バネ１４は、前記バネ案内シャフト３４に巻装されており、巻上げケース１３の直線運動によって蓄勢する。

前記支持部材３０間には、前記バネ案内シャフト３４と平行に一対のケースガイドシャフト３２が架設されている。蓄勢ケース１５は、前記ケースガイドシャフト３２に対して直線移動自在に支持され、前記蓄勢バネ１４が蓄勢力の解放によって、往復直線移動を行なう。

図１に示すように蓄勢ケース１５の下方には、固定板２９に対して回転自在に支持された切替クランク１６が配置されている。なお、図２では、説明の便宜上、切替クランク１６の図示は省略されている。

蓄勢ケース１５下面には一対のカム部材１５ａが突設され、カム部材１５ａ間には前記切替クランク１６の上面に設けられたカムフォロア１６ａが係入されている。カムフォロア１６ａは、蓄勢ケース１５の往復直線移動により切替クランク１６を回転させる。切替クランク１６は前記蓄勢バネ１４の蓄勢力により回転して、遮断機構部１２０におけるタップ切替器のタップ切替えを行う。

図３（ｂ）に示すように、切替クランク１６は、往復回転方向のそれぞれに向かう各端に係合爪２０，２１が形成されている。固定板２９の上面には、一対のラッチ１８，１９が回動自在に支持されている。ラッチ１８，１９は、前記係合爪２０、２１にそれぞれ係合する係合アーム１８ａ，１９ａと、解除アーム１８ｂ，１９ｂとを有する。ラッチ１８，１９間には、図示はしないが、引っ張りバネが掛けられており、係合アーム１８ａ，１９ａを切替クランク１６側に向くように付勢している。

そして、ラッチ１８，１９の係合アーム１８ａ，１９ａは、係合爪２０，２１に係合し、前記蓄勢バネ１４を蓄勢している間は切替クランク１６及び蓄勢ケース１５を一時的に拘束するようにしている。

また、図１に示すように巻上げケース１３には、前記係合アーム１８ａ，１９ａと、係合爪２０，２１との係合を解除する解除部１３ｃが設けられている。解除部１３ｃは、巻上げケース１３の直線移動のとき、切替クランク１６を拘束している係合アーム１８ａ，１９ａの解除アーム１８ｂ，１９ｂに当接して解除方向に作動させることにより、係合アーム１８ａ，１９ａと、係合爪２０，２１との係合を解除する。

図７に示すように固定板２９上には、ダンパ４０が形成されている。ダンパ４０は、切替クランク１６の回転軌跡上に位置するように配置されている。図８に示すように本実施形態ではダンパ４０はサラバネ式ダンパが用いられているが、サラバネ式ダンパに限定するものではなく、オイルダンパ、ガスダンパ、又はスプリングダンパでもよい。図８に示すように前記ダンパ４０の筐体４３の両端には、衝接時に切替クランク１６の各端部を受ける一対のピン４４，４５がその長手方向に移動自在に挿入されている。前記衝接時に切替クランク１６の各端部は、それぞれ当接部に相当する。前記ピン４４，４５は、大径部４４ａ，４５ａが形成されており、筐体４３の穴部に取り付けられている。ピン４４，４５の外端は筐体４３に設けられた側壁４３ａ，４３ｂに対して移動自在に貫通されるとともに、ストッパ部材４５ｂ，４４ｂが固定されている。このストッパ部材４５ｂ，４４ｂは、側壁４３ａ，４３ｂに係止することにより筐体４３の端面からのピン４４，４５の突出量を所定量分だけ許容する。

ピン４４，４５には、それぞれ複数のサラバネ４８が積層された状態で移動自在に貫通され、ピン４４、４５に切替クランク１６が衝接した際の衝撃力を緩和する。ピン４４，４５において、前記サラバネ４８の積層された構成は、緩衝部の一例である。

このように本実施形態の特徴的な構成は、従来と異なり、切替クランク１６の回転を停止させるダンパ４０は、単一であることである。また、切替クランク１６の往復回転動作を停止させるピン４４，４５が筐体４３の両端に設けられていることである。

（実施形態の作用）
本実施形態の蓄勢装置１０のタップ切替時における動作は、下記のように行われる。
図３（ａ）、（ｂ）は、蓄勢装置１０のタップ切替前の状態を示しており、この状態で、電動操作機構１００に切換信号が入ると、図１に示す入力軸１１は、偏心カム１２を介して、巻上げケース１３を直線的に移動させる。この状態では、図３（ｂ）に示すようにラッチ１９と切替クランク１６の係合爪２１が係合されることにより蓄勢ケース１５は拘束されているため、図４（ａ）、（ｂ）に示すように巻上げケース１３の直線移動により、蓄勢バネ１４が蓄勢される。

そして、図４（ａ）、（ｂ）に示すように巻上げケース１３に設けられた解除部１３ｃが、解除アーム１９ｂに当接して作動させる。このことにより、ラッチ１９が回転されてラッチ１９と係合爪２１の係合が外されて、蓄勢ケース１５の拘束が解除される。すると、図５（ａ）、（ｂ）に示すように蓄勢バネ１４の蓄勢力により蓄勢ケース１５が巻上げケース１３の方向に移動させる。この移動は、前記蓄勢力により高速に行われる。

そして、図６（ｂ）に示すように、切替クランク１６が最終到達位置に位置すると、切替クランク１６は、ダンパ４０のピン４４に当接し、ダンパ４０により緩衝される。
また、図６（ｂ）に示すよう、切替クランク１６が最終到達位置に位置すると、切替クランク１６の係合爪２０に、ラッチ１８が係合し、蓄勢ケース１５は再び拘束される。又、巻上げケース１３は、入力軸１１の回転が終了時に偏心カム１２により駆動されて最終到達位置まで移動しタップ切換を完了する。

また、次のタップ切替時の蓄勢装置１０の動作は詳説しないが、以下の通りである。
電動操作機構１００に切換信号が入ると、入力軸１１が偏心カム１２を介して、巻上げケース１３を、図６（ａ）、（ｂ）の状態からラッチ１８の方向に移動させて、蓄勢バネ１４を蓄勢させる。そして、解除部１３ｃによりラッチ１８と係合爪２０の係合を外す。すると、蓄勢バネ１４の蓄勢力により蓄勢ケース１５が移動し、ラッチ１９と係合爪２１が係合する。巻上げケースが最終到達位置に達し、切換動作を完了する。又、このとき切替クランク１６は、ダンパ４０のピン４５に当接し、ダンパ４０により緩衝される。

本実施形態の蓄勢装置１０によれば、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態の蓄勢装置１０は、切替クランク１６の往復回転時に、切替クランク１６の回転を停止するダンパ４０を単一の共通ダンパにより形成した。この結果、切替クランクの往復回転を共通のダンパにて停止することができるため、従来と異なり、ダンパを２つ設ける必要がなくなり、部品点数を少なくでき、コスト低下を図ることができる。

また、共通のダンパとすることにより、その分、蓄勢装置の構成を簡素化できるとともに、寸法の縮小化ができ、コンパクト化することも可能となる。
或いは、ダンパを１つ省略できることにより、その省略したダンパの取付位置に他の部品を配置することも可能となり、前記他の部品の配置のレイアウトの自由度を増やすことが可能となる。

（２） 本実施形態の蓄勢装置１０では、切替クランク１６は、往復回転時にダンパ４０にそれぞれ当接する一対の端部（当接部）を有し、ダンパ４０は、共通の筐体４３内に切替クランク１６の各端部がそれぞれ当接された際、前記当接を緩衝する一対のサラバネ４８が積層された構成（緩衝部）が設けられている。この結果、本実施形態によれば共通の筐体内に、一対のサラバネ４８が積層された構成（緩衝部）が設けられていることにより、切替クランクの往復回転を単一のダンパで緩衝することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように構成してもよい。
・ 前記実施形態では、ピン４４，４５において、前記サラバネ４８の積層された構成は、緩衝部とした。緩衝部は、この構成に限定されるものではなく、例としてダンパをオイルダンパであればオイルを充填している部分が緩衝部となる。この場合において、共通の筐体内に緩衝部を構成するようにしてもよい。

１０…蓄勢装置、１２…偏心カム、１３…巻上げケース、
１５…蓄勢ケース、１６…切替クランク、１８，１９…ラッチ、
４０…ダンパ、４３…筐体。

Claims (2)

1. 軸心の回りで回転する入力軸と、
   前記入力軸の回転を受けて、往復直線移動を行う巻上げケースと、
   前記巻上げケースによって蓄勢する蓄勢バネと、
   前記蓄勢バネの蓄勢力により、往復直線移動を行なう蓄勢ケースと、
   前記蓄勢ケースの往復直線移動を受けて往復回転する切替クランクと、
   前記切替クランクの回転力を、負荷時タップ切替器に伝達する出力軸を有する負荷時タップ切替器の蓄勢装置において、
   前記切替クランクの往復回転時に、前記切替クランクの回転を停止するダンパを単一の共通ダンパにより形成したことを特徴とする負荷時タップ切替器の蓄勢装置。
2. 前記切替クランクは、往復回転時に前記ダンパにそれぞれ当接する一対の当接部を有し、
   前記共通ダンパは、共通の筐体内に前記一対の当接部がそれぞれ当接された際、前記当接を緩衝する一対の緩衝部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の負荷時タップ切替器の蓄勢装置。