JP4693901B2 - 蓄勢装置 - Google Patents

Description

本発明は、負荷時タップ切換器の蓄勢装置に関する。ここで、負荷時タップ切換器は、負荷時において変圧器の複数のコイルタップ間で遮断することなく切換えを行うものである。

上記のような蓄勢装置は特許文献１及び特許文献２に既に開示されている。この蓄勢装置は、負荷時タップ切換器の操作開始時にこの負荷時タップ切換器の駆動軸により蓄勢、即ち、伸張される。又、この公知の蓄勢装置は、基本的に、蓄勢スライダ、放勢スライダ及びこれら蓄勢スライダと放勢スライダの間に設けられたエネルギ蓄勢手段としての蓄勢バネから成っている。

更に、上記公知の蓄勢装置は複数のガイドバーを備えており、このガイドバー上で蓄勢スライダ及び放勢スライダが互いに独立して摺動する。又、ガイドバーは各蓄勢バネを包囲して該蓄勢バネを案内するよう構成されている。

而して、蓄勢スライダは駆動軸に連結された偏心カムにより放勢スライダに対して相対的に直線運動し、蓄勢スライダと放勢スライダの間の蓄勢バネが伸張される。そして、蓄勢スライダが端部に到達すると、放勢スライダの係止が解除され、この放勢スライダは、蓄勢バネに蓄勢された力により弾発的に蓄勢スライダの直線運動に追従する。

ところで、上記特許文献１及び特許文献２には、放勢スライダの弾発的な直線運動を、係合溝に係合するローラによって駆動軸の回転運動に変換することが開示されている。しかしながら、このようなローラ或いはスライド部材による直線運動から回転運動への変換は、運動の途中で力が最大となり、運動の開始時と終了時においては少しの力しか発生しないという欠点がある。このようなトルクの伝達は、予め定めた一連の操作の中で多くの接触部を操作する必要がある特定の変換器には不向きである。更に、前記運動の終了時に発生する僅少のトルクにより、負荷時タップ切換器がその最終位置に確実に到達しない場合が生じてしまう。

又、特許文献３には、駆動軸に連結された歯車が噛合するギヤ装置により放勢スライダの直線運動を回転運動に変換することが開示されている。しかしながら、このような運動変換方式によれば、力の発生が常に一定であり、或る一連の操作時には好ましくなく、このトルクの伝達に変化を与えることができない。
独国特許第１９５６３６９号明細書 独国特許第２８０６２８２号明細書 国際公開パンフレット第０２／３１８４７号

そこで、本発明の目的とする処は、放勢スライダの直線運動を回転運動に変換した後の駆動軸のトルクに容易に変化を与えることができる蓄勢装置を提供すること、及び、特に、運動の変換比率に変化を与えたり、或いはどのような場合にも負荷時タップ切換器がその最終位置に確実に到達して蓄勢装置が係止されるよう切換え終了時に大きいトルクを生じさせる、簡単な技術的手段を提供することにある。

上記目的は、請求項１の特徴を備えた蓄勢装置により解決される。尚、従属請求項に記載の発明は、本発明の特に有利な実施の形態に関している。

本発明による蓄勢装置によれば、本発明に基づいて特別に形成されたスライディングブロックガイドと協働する２つのローラを備えており、この２つのローラがスライディングブロックガイドに交互に係合するよう案内されることにより、放勢スライダの直線運動から変換された駆動軸の回転運動の時間変化及びトルク変化を様々な切換え及び一連の操作に適合させることができる。

又、前記２つのローラの間隔を変化させれば、蓄勢装置の運動変換比率、回転数及び速度を容易に変更できる。

更に、本発明によれば、特に放勢スライダの運動が終了して負荷時タップ切換器の切換えがなされる際に、駆動軸に大きなトルクを発生させることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１及び図２にはそれぞれ異なった角度から見た本発明による蓄勢装置が示されているが、以下に詳述する全ての構成要素は図示されておらず、そのため、全ての符号も記入していない。又、図が煩雑となるのを避けるため、図１においては蓄勢バネも図示していない。

上記従来技術からも公知であるように、ここでも蓄勢装置は偏心ディスク１に連結された不図示の駆動軸を備えている。前記偏心カム１は、蓄勢スライダ３の上部及び下部に設けられた当接部材２に当接してこの蓄勢スライダ３を動作させる。本実施の形態においては、蓄勢装置は蓄勢スライダ３の移動方向に沿って互いに平行に延設された３本のガイドバー４，５，６を備えており、そのうち２本が蓄勢バネ８により包囲されている。尚、本発明においては上記と異なった数のガイドバー及び蓄勢バネを設けることもできる。

そして、蓄勢スライダ３はその両端部に複数の直進軸受７を備えており、この直進軸受７は、それぞれガイドバー４，５，６のうち何れかを支持し、この直進軸受７により蓄勢スライダ３は安定してその摺動方向に制限して案内される。又、蓄勢バネ８は、その上端及び下端（両端）でそれぞれ摺動可能なバネ支えに固定支持されて伸縮可能に設けられている。

而して、蓄勢スライダ３の下方では該蓄勢スライダの摺動方向と同方向に放勢スライダ９が案内されている。この放勢スライダ９もその両端部に上記同様それぞれガイドバー４，５，６のうち何れかを支持する複数の直進軸受１０を備えている。尚、本発明の範囲において蓄勢スライダ３、放勢スライダ９及びこれらの移動の他の構造的な形態も可能であるが、蓄勢スライダ３及び放勢スライダ９がそれぞれ図中に矢印で示した方向に往復直線運動することが重要である。

又、蓄勢スライダ３と反対側の放勢スライダ９の下方にはブラケット１１が固定されており、このブラケット１１はその下方に位置するローラ１２，１３を支持している。そして、これらローラ１２，１３は、放勢スライダ９の移動方向に対して垂直な軸線回りに回転し、互いに同じ水平面内に配置されている。これは特に図４に詳しく示されている。ここで、放勢スライダ９の移動方向に対応するこの図４に示されたブラケット１１の移動方向が矢印で示されている。両ローラ１２，１３は、ブラケット１１に対して垂直な直線内で該ブラケット１１上に固定されているが、両ローラ１２，１３自体は自由に回転可能である。

両ローラ１２，１３は、フライホイール１５に設けられた溝として特別に形成されたスライディングブロックガイド１４に係合するが、この特別に形成されたスライディングブロックガイド１４については後述する。

上記フライホイール１５はキー１９を備えたドライブハブ１８に連結され、該ドライブハブ１８は不図示の駆動軸に連結されている。そして、この駆動軸がその回転運動を負荷時タップ切換器に伝達して該負荷時タップ切換器が操作される。

ところで、上述したスライディングブロックガイド１４は内側ガイド面１６及び外側ガイド面１７を備えており、その中心部分では内側ガイド面１６及び外側ガイド面１７は、平行に形成されておらず、互いに異なって形成されている。このスライディングブロックガイド１４はＹ字状のガイド面を備えており、このＹ字状のガイド面の３つの分岐部分それぞれの末端部付近は互いに平行になっており、その間隔はローラ１２，１３の直径にほぼ相当する。従って、前記末端部付近でローラ１２，１３をそこで係合案内することができる。尚、スライディングブロックガイド１４の中心部分はその幅が拡大されており、ローラ１２，１３はそこで自由に移動することができる。

次に、本発明による蓄勢装置の作用を説明する。

不図示の駆動軸が連続的に回転を開始し、これに伴い当接部材２に当接する偏心カム１が滑動して蓄勢スライダ３がガイドバー４，５，６上で摺動し、蓄勢バネ８が伸張される。ここで、蓄勢スライダ３が一方の端部まで移動されると、蓄勢バネ８が最大限に伸張される。この時点まで放勢スライダ９は蓄勢スライダ３の運動に追従しないよう係止され、そして、この時点で適当な操作要素によりその係止が解除される。尚、このような方法は既に公知である。

そして、このように放勢スライダ９の係止が解除されると、放勢スライダ９が今度は伸張された蓄勢バネの力によって弾発的に動かされて蓄勢スライダ３に追従する。この放勢スライダ９は、その初期位置と逆側の端部に移動されると機械的な係止手段により再び係止され、この位置で蓄勢装置は次の切換えまで保持される。

而して、放勢スライダ９が移動すると、これに固定されているブラケット１１も同時に動作する。又、このブラケット１１に固定されている両ローラ１２，１３も放勢スライダ９の前記弾発的な動作に追従して平行なガイド面で動作する。

ここで、先ず、ローラ１２がフライホイール１５のスライディングブロックガイド１４に係合し、もう一方のローラ１３はスライディングブロックガイド１４の中心の幅の広い部分で自由に移動することができるように設定される。

そして、両ローラ１２，１３の更なる直線運動に伴い、先ずはスライディングブロックガイド１４に係合しているローラ１２が、該ローラ１２に回転してスライディングブロックガイド１４の中心部分に至るまでフライホイール１５を回転させる。即ち、フライホイール１５の回転によりローラ１２，１３の互いのスライディングブロックガイド１４内における位置関係が変化する。

そして、これまでスライディングブロックガイド１４の中心部分で自由に移動可能であったローラ１３がスライディングブロックガイド１４に係合して回転されるとともに、フライホイール１５も更に回転される。続いて、ローラ１２が最終位置までスライディングブロックガイド１４に係合して案内されるとともに、ローラ１３が再びスライディングブロックガイド１４との係合を解除されて自由に移動可能に設定される。

本発明によれば、放勢スライダ９の直線運動は、両ローラ１２，１３の時間的に異なる３つの段階によりフライホイール１５の回転運動に変換されている。即ち、先ず、ローラ１３が自由に移動可能であるときにローラ１２はスライディングブロックガイド１４に係合し、そして、ローラ１３がスライディングブロックガイド１４に係合してローラ１２が自由に回転可能となり、その後、再びローラ１３が自由に移動可能となり、ローラ１２がスライディングブロックガイド１４に係合する。尚、フライホイール１５の寸法により特に好ましい回転運動を得ることができる。

蓄勢スライダ３及び放勢スライダ９と、これらの直線運動のローラ１２，１３とスライディングブロックガイド１４によるフライホイール１５へ回転運動への変換の上述の動作過程を逆にすることにより後続の蓄勢装置の操作がなされる。即ち、個々の構成要素が正逆それぞれ反対方向に動作することにより蓄勢装置が左方或いは右方の末端位置を占め、その間で交互に切換えが行われる。

上記本発明による直線運動の回転運動への変換により、蓄勢装置において複数の利点が得られる。即ち、先ず１つ目として、容易に可変の伝達が可能であり、必要であれば、負荷時タップ切換器の操作開始から操作終了まで特に高いトルクを維持することができる。特に操作終了時には蓄勢装置を確実に最終位置へ移動させるために高いトルクが得られると有効である。そして、蓄勢装置はその最終位置で係止され、負荷時タップ切換器が切換え後の静止位置へ到達する。本発明は、この利点を考慮したものである。

更に、スライディングブロックガイド１４の形状を様々に変更することも可能であり、内側ガイド面１６、外側ガイド面１７の形状及びそれらの間隔も多様に変更可能である。それにより、様々な種類の負荷時タップ切換器の様々な切換え作業及び操作の繰返しが可能となる。

上方から見た本発明に係る蓄勢装置の斜視図である。 下方から見た本発明に係る蓄勢装置の斜視図である。 本発明に係る蓄勢装置のローラの配置を示す平面図である。 本発明に係る蓄勢装置のローラの配置を示す上から見た斜視図である。

符号の説明

１ 偏心カム
２ 当接部材
３ 蓄勢スライダ
４，５，６ ガイドバー
７，１０ 直進軸受
８ 蓄勢バネ
９ 放勢スライダ
１１ ブラケット
１２，１３ ローラ
１４ スライディングブロックガイド
１５ フライホイール
１６ 内側ガイド面
１７ 外側ガイド面
１８ ドライブハブ
１９ キー

Claims (5)

1. 駆動軸に連結されて長手方向に摺動する蓄勢スライダと、
   駆動軸に連結されて長手方向に摺動する放勢スライダと、
   前記蓄勢スライダ及び前記放勢スライダの間に設けられた少なくとも１つの蓄勢バネと
   を備え、
   負荷時タップ切換器の各切換え毎に、前記蓄勢スライダが所定の２位置間を摺動して少なくとも前記蓄勢バネが伸張され、
   前記蓄勢スライダが前記２位置のうち一方から他方へ到達した後、これまで係止されていた前記放勢スライダの係止が解除されて該放勢スライダが弾発的に前記蓄勢スライダの運動に追従し、
   前記放勢スライダの直線運動が前記駆動軸の回転運動に変換される、
   負荷時タップ切換器の蓄勢装置において、
   前記放勢スライダ（９）の前記駆動軸側に、該駆動軸に連結されたスライディングブロックガイド（１４）で回転可能に案内される第１及び第２のローラ（１２，１３）を設け、
   前記スライディングブロックガイド（１４）に内側ガイド面（１６）及び外側ガイド面（１７）を備え、
   前記放勢スライダ（９）の運動の第１の段階として前記第１のローラ（１２）を前記スライディングブロックガイド（１４）で係合案内するとともに前記第２のローラ（１３）を自由に移動可能に設定し、
   同第２の段階として前記第２のローラ（１３）を前記スライディングブロックガイド（１４）で係合案内するとともに前記第１のローラ（１２）を自由に移動可能に設定し、
   同第３の段階として再び前記第１のローラ（１２）を前記スライディングブロックガイド（１４）で係合案内するとともに前記第２のローラ（１３）を自由に移動可能に設定したことを特徴とする蓄勢装置。
2. 前記スライディングブロックガイド（１４）を少なくとも略Ｙ字状に形成し、前記内側ガイド面（１６）及び前記外側ガイド面（１７）を略Ｙ字状の３つの分岐部分それぞれの末端部付近で互いに平行に形成するとともに、その間隔を前記第１及び第２のローラ（１２，１３）の直径に相当させ、
   前記スライディングブロックガイド（１４）の中心部分において前記第１及び第２のローラ（１２，１３）の何れかがそこで自由に移動可能なようにその幅を拡大させたことを特徴とする請求項１記載の蓄勢装置。
3. 前記放勢スライダ（９）に、前記第１及び第２のローラ（１２，１３）を支持するブラケット（１１）を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の蓄勢装置。
4. 前記放勢スライダ（９）の摺動方向に対して平行な水平面内に前記第１及び第２のローラ（１２，１３）を設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の蓄勢装置。
5. 前記スライディングブロックガイド（１４）を、前記駆動軸に連結されたフライホイール（１５）に形成したことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の蓄勢装置。

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