JP3591828B2 - タップ選択器用ローラコンタクト装置及びタップ選択器 - Google Patents

Description

【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タップ選択器に使用するローラコンタクト装置、及びタップ選択器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のタップ選択器は、一般的には絶縁支柱に集電接点を鍔状に突出し、集電接点の周囲に固定接点を円周方向に間隔を開けて設け、さらに集電接点と固定接点の間にローラコンタクト装置を介在し、ローラコンタクト装置を固定した可動軸が絶縁支柱を中心にして回転する構造である。
【０００３】
また、ローラコンタクト装置は、上下一対のローラを有し、各ローラの外側を軸受で支持し、その軸受をコイルスプリングで上下に押し付けて、両ローラの間に集電接点及び固定接点を挟持する構造であった。
【０００４】
しかし、コイルスプリングが軸受の上下に位置するため、ローラコンタクト装置の上下幅が広くなり、それによってタップ選択器の上下幅も広くなった。
【０００５】
また、絶縁支柱を中心とした回転半径に対応して、ローラの集電接点への接触部と固定接点への接触部との直径の差を設け、さらに直径の差に対応して、集電接点と固定接点の厚みにも差を設ければ、集電接点や固定接点との摩耗を理想的に避けることができると分かっている。
【０００６】
しかし、従来のローラコンタクト装置は、集電接点と固定接点の間が可動軸の分だけ離れるので、ローラが必然的に長くなり、その結果、理想とする直径の差が大きくなった。また、直径は、電流容量を確保するために一定以上の径を必要とする。従って、集電接点への接触部の直径を、必要な径に合わせると、固定接点への接触部の直径がかなり大きくなり、ローラコンタクト装置の全体寸法が大きくなる要因の一つとなった。
【０００７】
その他には、タップ選択器全体としてのコストダウンを図ることが求められている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実情を考慮して開発されたもので、その目的は、形状が小さくて安価なタップ選択器用ローラコンタクト装置及びタップ選択器を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、フレームに上下一対のローラを一組保持し、リング状の集電接点とその外側に配置した固定接点を一組のローラで挟持し、各ローラの集電接点への接触部を固定接点への接触部に比べて小径に形成し、集電接点の中心を中心点として一組のローラをフレームごと回転可能に設けたタップ選択器用ローラコンタクト装置において、集電接点の内側に備えた絶縁回転軸にフレームを固定し、フレームから固定接点の上下に向かって延長する各ローラ軸の基部を上下に微動可能に連結すると共に、筒状としたローラを各ローラ軸の先部にベアリングを介して回転可能に支え、ローラに接触圧を側方から与える加圧具を各ローラ軸に固定し、各加圧具を平面視してコ字状に形成することによって、集電接点への接触部と固定接点への接触部の中間点の側方をローラの押圧点とし、各加圧具を押圧するネジリコイルバネを、一組のローラの上下幅内に配置したことを特徴とする。
【００１０】
ローラに接触圧を側方から与える加圧具を各ローラ軸に固定し、各加圧具を平面視してコ字状に形成してあるので、集電接点への接触部と固定接点への接触部の中間点の側方で各加圧具を押圧すると、ローラ軸が両接触部の中間点に相当する位置で押圧されることと等しくなり、その結果、両接触部に各接点への接触圧が均等に加わる。また、ローラ軸の基部を上下に微動可能に連結してあるので、集電接点と固定接点の上下位置が微妙にずれていたとしても、ローラが水平、又は僅かに傾斜した状態となって両接触部に確実に接触する。
【００１１】
ローラを保持するフレームが集電接点の内側に設けた絶縁回転軸と共に回転するので、集電接点と固定接点の間には、絶縁を図るために必要な距離を開ければ十分であり、従来よりもその距離が短くできる。従って、従来よりも短いローラが使用でき、集電接点への接触部の直径を、電流容量を確保するために必要な一定径に合わせると、固定接点の接触部の直径を従来よりも小さくできる。
【００１２】
タップ選択器用ローラコンタクト装置には、請求項１記載の発明のように上下一対のローラを一組用いたものもあるが、上下一対のローラを二組用いたものもある。後者の場合、請求項１記載の発明のようにコ字状の加圧具を利用すると、集電接点の水平平面状態によっては、全ローラのうち一つが両接点から浮くことがある。
【００１３】
それを防ぐには、請求項２記載の発明のように、フレームに上下一対のローラを二組保持し、リング状の集電接点とその外側に配置した固定接点を二組のローラで挟持し、各ローラの集電接点への接触部を固定接点への接触部に比べて小径に形成し、集電接点の中心を中心点として二組のローラをフレームごと回転可能に設けたタップ選択器用ローラコンタクト装置において、集電接点の内側に備えた絶縁回転軸にフレームを固定し、フレームから固定接点の上下に向かって延長する二組のローラ軸の基部を上下に微動可能に連結すると共に、筒状としたローラを各ローラ軸の先部にベアリングを介して回転可能に支え、ローラに接触圧を側方から与える加圧具を各ローラ軸に固定し、各加圧具をＬ字状に形成し、上側及び下側の各二つの加圧具を連結ピンで遊びのある状態で連結すると共に平面視して全体としてコ字状に形成することによって、集電接点への接触部と固定接点への接触部の中間点の側方をローラの押圧点とし、各加圧具を押圧するネジリコイルバネを、二組のローラの上下幅内に配置することが望ましい。
【００１４】
請求項３記載のタップ選択器は、集電接点の中心に絶縁回転軸を有し、円周方向に間隔を開けて配置する複数の固定接点を集電接点の外側近傍に備え、絶縁回転軸に請求項１又は２記載のローラコンタクト装置を固定してあることを特徴とする。
【００１５】
ここでの近傍とは、集電接点と固定接点との間隔が、絶縁を図るために必要かつ十分な距離だけ離れていればよいことを意味する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明のタップ選択器の第一実施形態は図１から図４に示すように、絶縁回転軸１の外側を集電接点２で取り囲み、集電接点２の外側近傍に複数の固定接点３を、円周方向に間隔を開けて配置し、絶縁回転軸１にローラコンタクト装置４を外向きに突出し、ローラコンタクト装置４の先部で集電接点２と選択した固定接点３を挟持するものである。なお、集電接点４は、隣り合う固定接点３，３の間に放射状に張り出すステー５で支持される。
【００１７】
ローラコンタクト装置４は、集電接点２の内側を回転領域とするフレーム６を絶縁回転軸１に固定し、フレーム６の上下にはローラ軸７の基端部を上下に微動可能に支持し、その一対のローラ軸７，７を固定接点３の上下まで放射状に突出し、筒状のローラ８を各ローラ軸７の先部にベアリング９を介して回転可能に支持してある。また、各ローラ軸７にはローラ８とフレーム６の間に加圧具１０を固定し、加圧具１０を押圧するネジリコイルバネ１１をフレーム６の側面に沿わせて支持し、ネジリコイルバネ１１の弾性力をローラ８に側方の加圧具１０から伝える。
【００１８】
フレーム６は、ブロック状で、中央部に絶縁回転軸１を通して固定してある。また、各ローラ軸７の基端部を上下に微動可能に支持するために、ローラ軸７の基端部よりもその収容穴１２を上下方向に広く形成すると共に、ローラ軸７の抜止めピン１３よりもその保持孔１４を上下方向に長く形成してある。各収容穴１２の後方にはバネ保持ピン１５を挿通し、絶縁回転軸１を中心にしてローラ８とは反対側には高さ中央部にバネストッパー１６を挿通してある。なお、一つのバネストッパー１６で二つのネジリコイルバネ１１，１１の一端部を支えることによって、部品点数を少なくしてある。
【００１９】
ローラ８は、固定接点３への接触部１７に対して集電接点２への接触部１８の直径を小さく形成してある。一方、それに対応して集電接点２に対して固定接点３を薄く形成することによって、各接触部１７，１８が各接点２，３の表面を摺動することなく回転する。
【００２０】
加圧具１０は、平面視してコ字状であり、ローラ軸７への取付部１９の下部に一対の腕部２０，２０を設け、両接触部１７，１８の中間点の両側に腕部２０の先端部を配置し、その先端部を上又は下に屈曲させて、先端部をネジリコイルバネ１１による押圧点Ｐとしてある。なお、先端部はローラ軸７の延長方向から視てＵ字状に形成してあり、ネジリコイルバネ１１を確実に保持する。
【００２１】
ローラコンタクト装置４の上下幅をコンパクトにするため、ローラ８の上下幅内にフレーム６、加圧具１０及びネジリコイルバネ１１を納めてある。
【００２２】
本発明のタップ選択器の第二実施形態は、図５から図７に示すように幅広の固定接点３を用い、上下一対のローラ８，８を二組使用したローラコンタクト装置４の形状に対応して、集電接点２の内周側を薄肉に形成したことを特徴とする。
【００２３】
ローラコンタクト装置４は、上側及び下側の各二つのローラ８，８を絶縁回転軸１を中心にして放射状に並列し、各ローラ軸７にＬ字状の加圧具１０を固定し、上側及び下側の各二つの加圧具１０，１０を連結ピン２１で平面視してコ字状に連結し、その連結状態を遊びのある状態とするために連結ピン２１に対してその挿入穴２２を一回り大きく形成してある。また、挿入穴２２をローラ軸７の下方に備えているので、加圧具１０の取付部１９の高さ幅が第一実施形態のものよりも広くなるが、上述したように集電接点２の内周側を薄く形成してあるので、取付部１９と集電接点２とが干渉することはない。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１及び２の発明は、ネジリコイルバネを一組又は二組のローラの上下幅内に配置し、ローラの側方から各接点への接触圧を与えるので、ローラの上下から接触圧を加える従来品に比べて、装置の上下方向への小型化が図られる。また、集電接点と固定接点の間隔を従来よりも狭くすれば、ローラの直径が小さくなり、一層の小型化が図られる。
【００２５】
請求項３記載の発明は、絶縁回転軸によってローラコンタクト装置を回転するので、従来の可動絶縁軸が不要となり、コストダウンが図られる。また、タップ選択器はローラコンタクト装置を上下方向に複数個固定するものなので、ローラコンタクト装置の小型化によって、タップ選択器の小型化も図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタップ選択器の第一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】ネジリコイルバネを取り外し、ローラ軸とフレームの連結状態を示す側面図である。
【図４】ローラが固定接点に接触してない時の状態を示す側面図である。
【図５】本発明のタップ選択器の第二実施形態を示す平面図である。
【図６】図５の側面図からネジリコイルバネを取り外し、ローラ軸とフレームの連結状態を現す。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１ 絶縁回転軸
２ 集電接点
３ 固定接点
４ ローラコンタクト装置
６ フレーム
７ ローラ軸
８ ローラ
９ ベアリング
１０ 加圧具
１１ ネジリコイルバネ
１７、１８ 接触部
Ｐ 押圧点
２１ 連結ピン

Claims (3)

1. フレーム（６）に上下一対のローラ（８，８）を一組保持し、リング状の集電接点（２）とその外側に配置した固定接点（３）を一組のローラ（８，８）で挟持し、各ローラ（８）の集電接点への接触部（１８）を固定接点への接触部（１７）に比べて小径に形成し、集電接点（２）の中心を中心点として一組のローラ（８，８）をフレーム（６）ごと回転可能に設けたタップ選択器用ローラコンタクト装置において、
   集電接点（２）の内側に備えた絶縁回転軸（１）にフレーム（６）を固定し、フレーム（６）から固定接点（３）の上下に向かって延長する各ローラ軸（７）の基部を上下に微動可能に連結すると共に、筒状としたローラ（８）を各ローラ軸（７）の先部にベアリング（９）を介して回転可能に支え、ローラ（８）に接触圧を側方から与える加圧具（１０）を各ローラ軸（７）に固定し、各加圧具（１０）を平面視してコ字状に形成することによって、集電接点への接触部（１８）と固定接点への接触部（１７）の中間点の側方をローラの押圧点（Ｐ）とし、各加圧具（１０）を押圧するネジリコイルバネ（１１）を、一組のローラ（８，８）の上下幅内に配置したことを特徴とするタップ選択器用ローラコンタクト装置。
2. フレーム（６）に上下一対のローラ（８，８）を二組保持し、リング状の集電接点（２）とその外側に配置した固定接点（３）を二組のローラで挟持し、各ローラ（８）の集電接点への接触部（１８）を固定接点への接触部（１７）に比べて小径に形成し、集電接点（２）の中心を中心点として二組のローラをフレーム（６）ごと回転可能に設けたタップ選択器用ローラコンタクト装置において、
   集電接点（２）の内側に備えた絶縁回転軸（１）にフレーム（６）を固定し、フレーム（６）から固定接点（３）の上下に向かって延長する二組のローラ軸の基部を上下に微動可能に連結すると共に、筒状としたローラ（８）を各ローラ軸（７）の先部にベアリング（９）を介して回転可能に支え、ローラ（８）に接触圧を側方から与える加圧具（１０）を各ローラ軸（７）に固定し、各加圧具（１０）をＬ字状に形成し、上側及び下側の各二つの加圧具（１０，１０）を連結ピン（２１）で遊びのある状態で連結すると共に平面視して全体としてコ字状に形成することによって、集電接点への接触部（１８）と固定接点への接触部（１７）の中間点の側方をローラの押圧点（Ｐ）とし、各加圧具（１０）を押圧するネジリコイルバネ（１１）を、二組のローラの上下幅内に配置したことを特徴とするタップ選択器用ローラコンタクト装置。
3. リング状の集電接点（２）の中心に絶縁回転軸（１）を有し、円周方向に間隔を開けて配置する複数の固定接点（３）を集電接点（２）の外側近傍に備え、絶縁回転軸（１）に請求項１又は２記載のローラコンタクト装置（４）を固定してあることを特徴とするタップ選択器。

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