JP2015176835A

JP2015176835A - ワイプスプリング装置

Info

Publication number: JP2015176835A
Application number: JP2014054273A
Authority: JP
Inventors: 清亮稲垣; Kiyoaki Inagaki
Original assignee: HOKURIKU ELECTRIC Manufacturing; Hokuriku Electric Co Ltd
Current assignee: HOKURIKU ELECTRIC Manufacturing; Hokuriku Electric Co Ltd
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2015-10-05

Abstract

【課題】安定した接点の開閉動作が得られるワイプスプリング装置を提供する。【解決手段】真空バルブ３と操作機構部1との間に接点をとじる力が弾力として及ぶよう介在されるワイプスプリング装置Pにおいて、接点の可動軸１０の下方部に、接点閉じの弾力となるコイルスプリング１５が遊嵌する径の大きい軸太ホルダー１７を一体に延設し、軸太ホルダーは、上端にコイルスプリングが掛かる上端受けの鍔部２９を設け、下端ではコイルスプリングの下端受けとしての前記駆動先端部２０と上下可能に連結してあって、その上下可能な連結については該軸太ホルダーの下部をスライド垂下片３１とし、駆動先端部にこのスライド垂下片が上下動可能に嵌る深い縦受孔３３を設けてあって、且つ、このスライド垂下片に長孔３４を設け駆動先端部にはコイルスプリングを伸縮させるとともに駆動先端部に対して軸太ホルダーを上下させるよう該長孔と係合する連結ピン３５を設けた。【選択図】図４

Description

この発明は、開閉接点を内蔵する真空バルブと、接点に開閉運動を付与する操作機構部との間に、接点の接触圧を確保するために介在されるワイプスプリング装置に関する。

従来、ワイプスプリング装置Ｐａは、真空バルブ５０に対して操作機構部４０が横である並列用型（特許文献１、図５）と、同じ並びの直列用型（特許文献２、図６）とがある。いずれの場合も、真空バルブ５０の接点可動軸５２に対しコイルスプリング５４が軸方向に力が及ぶ構造である。そして、接点の安定した確保のために、コイルスプリング５４が傾斜したり歪んだりしなく、真っ直ぐに保持されるよう有天の円筒ホルダー５６に内装し内周面で支えられるようになっていた。

なお、操作機構部が並列方式では梃の原理（搖動運動カム機構）が用いられ（図５）、直列方式では電磁ソレノイドのアクチュエータが用いられる（図６）。

特許２８９５４７４号公報特開２００８−２０４８６４号公報

従来、ワイプスプリング装置Ｐａの構造については、コイルスプリング５４に直の正常な弾力を発揮させる必要から、前記のように円筒形のホルダー５６が使用されていたが、その内周面に添わせるだけで、無軸で軸の支えがなかったことから、コイルスプリングには、接点に正常な力が及ぶよう歪み防止等に万全を期し難かった。

例えば、操作機構部４０が搖動運動カム機構による場合、（図５）、板レバー６０の駆動先端部４６が微小ではあるが円弧の一部の軌道をとる関係で、搖動の影響で傾かないようコイルスプリング５４をホルダー５６の円筒形内周面に嵌る程度に太く形成されていたが、これでは板レバー６０の駆動先端部４６の変動で、コイルスプリングが円筒形の内周面に擦れて伸縮の動きに乱れを生じやすく、この点でも、高品質の観点から、接点４８の正常な開閉に支障が生じるという不都合を確実には防止できなかった。

この発明は、上記のような実情に鑑みて、コイルスプリングが伸縮のいずれの事態にも、それが遊嵌する軸のホルダーで直に安定して保持されることから、操作機構部の原動力が乱れなく垂直に可動軸に及ぶため、正常な安定した接点の開閉動作が得られるワイプスプリング装置を提供することを課題とした。

上記の課題を解決するために、この発明は、接点が内蔵される真空バルブと、その接点の可動軸の下に接点開閉の駆動先端部を臨ませてなる操作機構部との間に、接点をとじる力が弾力として及ぶよう介在されるワイプスプリング装置において、接点の可動軸の下方部に、接点閉じの弾力となるコイルスプリングが遊嵌する径の大きい軸太ホルダーを一体に延設し、軸太ホルダーは、上端にコイルスプリングが掛かる上端受けの鍔部を設け、下端ではコイルスプリングの下端受けとしての前記駆動先端部と上下可能に連結してあって、その上下可能な連結については、該軸太ホルダーの下部をスライド垂下片とし、駆動先端部にこのスライド垂下片が上下動可能に嵌る深い縦受孔を設けてあって、且つ、このスライド垂下片に長孔を設け、駆動先端部には、コイルスプリングを伸縮させるとともに、駆動先端部に対して軸太ホルダーを上下させるよう、該長孔と係合する連結ピンを設けたことを特徴とするワイプスプリング装置を提供する。

ワイプスプリング装置を上記のように構成したから、駆動先端部が上下動されると、長孔に対して連結ピンが上下することにより、コイルスプリングが伸縮し、また、長孔の端に連結ピンが掛かることにより、駆動先端部の上下に軸太ホルダーが追随することにより可動軸が上下し接点が瞬時に開閉する。そして、軸太ホルダーは、可動軸と一体の軸として常時垂直であってコイルスプリングを中心部で保持するため、伸縮に伴ってコイルスプリングがこの軸太ホルダーに引っかかるようなことは決してなく、また、傾斜したり歪んだりすることなく垂直を保持する。

以上説明したように、この発明のワイプスプリング装置によれば、コイルスプリングが伸縮のいずれの事態にも、真空バルブにおける接点の可動軸と同軸の軸太ホルダーに言わば軸機能で直に安定して支持され、歪んだり引っかかるような不都合が生じなく、接点開閉がタイミング良く瞬時に正確且つ確実に行なわれる。しかも、軸太ホルダーがケース状に比べて径が小さく、装置のコンパクト化に適し、使用機器の内部スペースの有効利用が高められ得る等の優れた効果がある。

この発明のワイプスプリング装置の使用状態を示す使用機器の一部内部を上から見た一部切り欠いた正面図である。同機器内部を横から見た一部切り欠いた側面図である。接点の開閉時の状態を正面から見た（イ）（ロ）の両面を示し、（イ）図が接点を開いたときの同ワイプスプリング装置の状態を示す断面説明図であり、（ロ）図が接点が閉じた時の断面説明図である。図３の（イ）図に対応する側面から見た断面説明図である。従来例の説明図である。従来例の説明図である。

この発明は、中心となる軸太ホルダー１７にコイルスプリング１５が微小な隙間で遊嵌するため、コイルスプリングが軸機能で支障なく直に伸縮するものであり、殊に、接点閉じに臨む縮小状態ではやや径が広くなっている傾向があるため、接点閉じに臨み、軸太ホルダーとの引っ掛かりは決して生じない。

なお、この発明は、並列用型（図５）、直列用型（図６）のいずれにおいても実施できるものである。また、コイルスプリング１５が鍔部２９の代わりにブロック１３に直接かかるようにしてもこの発明の趣旨に反しないものとする。

図１ないし図４は、変圧器に一対の円形プレート５，５が配列され、その間において負荷時タップ切換器を内装することで実施した一例を示したもので、中心のカム軸２を共有する３個の真空バルブ式の切換開閉器が等位に配列され（図１）、且つ両プレート５，５の間に３段に配列される（図２）。なお、各切換開閉器は、真空バルブ３と、その操作機構部１との間にこの発明の中心となるワイプスプリング装置Ｐが介在して並列に構成される。

真空バルブ３は、真空ケース７の中心に、それぞれ接点１１を有する固定軸９と可動軸１０とが設けられ、可動軸１０の下端に絶縁ブロック１３を一体に設け、絶縁ブロック１３にコイルスプリング１５が嵌る軸太ホルダー１７を同軸に垂下し軸太ホルダー１７を中心としてワイプスプリング装置Ｐが構成される。

操作機構部１は、板レバー１９の上下搖動先端部をコイルスプリング１５を受ける駆動先端部２０としたもので、後記するように、駆動先端部２０が軸太ホルダー１７を介して可動軸１０を上下するようにしたものであるが、上動の時にコイルスプリング１５が圧縮され（図３（ロ）図）、下動の時に伸長に復帰されるようにした（図３（イ）図）。

カム４は、カム軸２に等間隔に三段に設けられ、各段で板レバー１９，１９，１９がカム４にローラ６を介して接触し、支点軸２１に軸支されるバネとしての「く」字形の曲げピン２３の一端がカム軸２に、他端が駆動先端部２０に掛け止められ、板レバー１９が曲げピン２３の弾力で基端ローラ６がカムの段落部２４に落ち込むよう付勢されている。したがって、その落ち込みにより駆動先端部２０がコイルスプリング１５を引き下げて接点１１が開けられる。２６は曲げピン２３の一端が掛かる掛止ボルトである。

ワイプスプリング装置Ｐは、この駆動先端部２０の反覆動作のうちの上動についてコイルスプリング１５を圧縮させ、弾力を伴わせることにより付勢力で接点１１，１１を瞬時に閉じさせ、下動で圧縮からコイルスプリング１５を復帰させ、引き続く下動により可動軸１０を引き下げることにより、接点１１を瞬時に開くようにしたものである。このためワイプスプリング装置Ｐは、具体的に次のような構造が取られている。

軸太ホルダー１７は、コイルスプリングが嵌る軸太状であって、上端に鍔部２９を設けるとともに、その中心に絶縁ブロック１３に固着する取付軸３０を突設し、軸太ホルダー１７の下部は矩形断面のスライド垂下片３１に形成され、、スライド垂下片３１に上下方向の長孔３４を設け、長孔３４が駆動先端部２０の板厚み方向に開けられている。

板レバー１９の駆動先端部２０には、上記スライド垂下片３１が差し込まれる縦受孔３３を設け、縦受孔３３の深さ中途において連結ピン３５が貫通して固着される。なお、駆動先端部２０の上面に縦受孔３３の回りを切削してコイルスプリング１５をずれないように受ける浅い凹部を設けることもある。

図３の（イ）図、（ロ）図は、要部を拡大して示す正面説明図である。

（イ）図では、板レバー１９の駆動先端部２０が下がった時を示し、連結ピン３５が長孔３４の最下端に掛かって軸太ホルダー１７を押し下げることで一体の可動軸１０が下がり接点１１が開いている。また、この時、駆動先端部２０の下げで鍔部２９との間Ｈａが最大に開いてコイルスプリング１５が伸びに復帰している。

（ロ）図では、駆動先端部２０が上がった時の状態を示し、（イ）図の時点と比較すると逆に、連結ピン３５が長孔３４の上方に掛かっている。上方に至るまで鍔部２９との間ＨｂがＨａから縮小しコイルスプリング１５に弾力が備蓄しており、且つ、連結ピン３５の突き上げで、軸太ホルダー１７と一体の可動軸１０が上がり、コイルスプリング１５が縮小した状態のまま接点１１を閉じている。つまり、弾性をともなった安定した接点閉じの状態が得られている。また、この時コイルスプリング１５が圧縮により螺旋形がやや広くなるので、さらに軸太ホルダー１７に引っ掛かりがなくなり、トラブルもなく均等な接点閉じの状態が得られる。

Ｐワイプスプリング装置
１操作機構部
３真空バルブ
４カム
９固定軸
１０可動軸
１１接点
１５コイルスプリング
１７軸太ホルダー
１９板レバー
２０駆動先端部
２９鍔部
３１スライド垂下片
３３縦受孔
３４長孔
３５連結ピン

Claims

接点が内蔵される真空バルブと、その接点の可動軸の下に接点開閉の駆動先端部を臨ませてなる操作機構部との間に、接点をとじる力が弾力として及ぶよう介在されるワイプスプリング装置において、接点の可動軸の下方部に、接点閉じの弾力となるコイルスプリングが遊嵌する径の大きい軸太ホルダーを一体に延設し、軸太ホルダーは、上端にコイルスプリングが掛かる上端受けの鍔部を設け、下端ではコイルスプリングの下端受けとしての前記駆動先端部と上下可能に連結してあって、その上下可能な連結については、該軸太ホルダーの下部をスライド垂下片をとし、駆動先端部にこのスライド垂下片が上下動可能に嵌る深い縦受孔を設けてあって、且つ、このスライド垂下片に長孔を設け、駆動先端部には、コイルスプリングを伸縮させるとともに、駆動先端部に対して軸太ホルダーを上下させるよう、該長孔と係合する連結ピンを設けたことを特徴とするワイプスプリング装置。
操作機構部は、カムにローラを介して板レバーが基端ローラで接触してなる搖動運動カム機構であって、前記駆動先端部が板レバーの先端部であることを特徴とする請求項１記載のワイプスプリング装置。
操作機構部の駆動先端部の上面に、軸太ホルダーに遊嵌するコイルスプリングが下端で嵌る浅い凹部を設けてあることを特徴とする請求項１又は２記載のワイプスプリング装置。