JP7785656B2 - タップ選択器の可動接点駆動機構 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、タップ選択器の可動接点駆動機構に関する。

負荷時タップ切換器は、変圧器運転中（負荷時）にタップを切り換える装置である。一般に、負荷時タップ切換器は、タップ選択器と、切換開閉器と、を備える。タップ選択器は、変圧器タップ巻線において運転するタップを選択する。切換開閉器は、選択されたタップに回路を切り換える。タップ選択器は、固定接点に向けて移動可能な可動接点を備える。運転するタップの選択時には、固定接点に可動接点を接続する。タップ選択器は、ゼネバドライバの回転に連動して回転するゼネバギアを備える。可動接点は、ゼネバギアの回転に連動して移動することにより、固定接点との接触と離反とを繰り返す。
例えば、タップ選択器は、ローラを用いた転がり接触形の接点（ローラ接点）を備える。ローラ接点の場合は、ローラに対する接触状態によっては、切換時の負荷及び摩耗等により、接触耐用性（耐久性）が劣ることになる。
一方、接点の開閉を行うために、専用のゼネバ駆動機構を新たに追加する場合がある。専用のゼネバ駆動機構を新たに追加する場合は、部品点数が増加し、スペース増加及びコスト増加を招くことになる。

特許第４２３１８６６号公報 特公平６－５２６８８号公報

本発明が解決しようとする課題は、切換時の負荷を抑制し、耐久性に優れ、かつ、部品点数の増加を抑制できるタップ選択器の可動接点駆動機構を提供することである。

実施形態のタップ選択器の可動接点駆動機構は、可動接点組立を持つ。可動接点組立は、基準軸の周りの周方向に回転する。可動接点組立は、駆動スライダと、昇降アームと、可動接点と、を備える。駆動スライダは、前記基準軸に沿う軸方向と直交する径方向に摺動する。昇降アームは、前記駆動スライダの摺動動作に連動して回転する。可動接点は、前記昇降アームの回転動作に連動して移動する。可動接点は、前記可動接点組立の回転停止時は集電リングと固定接点との間で接点接触状態を保持する。可動接点は、前記可動接点組立の回転駆動時は前記集電リングと前記固定接点との間で接点非接触状態を保持する。前記可動接点組立の回転停止及び回転駆動の切換動作は、前記接点非接触状態で行われる。

実施形態の負荷時タップ切換器の斜視図。 実施形態のタップ選択器の斜視図。 実施形態の可動接点組立の斜視図。 図３においてカバー等を外した状態の拡大斜視図。 実施形態の可動接点組立と集電リングとの接触部の斜視図。 実施形態の可動接点組立と固定リングとの接触部の斜視図。 実施形態の可動接点組立を上側から見た分解斜視図。 実施形態の可動接点組立を上側から見た他の分解斜視図。 実施形態の可動接点、昇降アーム及び駆動スライダを含む斜視図。 実施形態の可動接点、昇降アーム及び駆動スライダの関係の説明図。 実施形態の可動接点及び昇降アームを含む斜視図。 実施形態の可動接点組立、集電リング及び固定リングを含む平面図。 実施形態の可動接点組立の配置の説明図。 実施形態の可動接点組立による切換動作の説明図であって閉極時の平面図。 実施形態の閉極時の可動接点、昇降アーム及び駆動スライダの関係の説明図。 実施形態の閉極時の駆動ローラ及びガイド溝の関係の説明図。 実施形態の閉極時の可動接点組立の配置の説明図。 図１４に続く、実施形態の開極動作時の平面図。 図１５に続く、実施形態の開極動作時の可動接点、昇降アーム及び駆動スライダの関係の説明図。 図１６に続く、実施形態の開極動作時の駆動ローラ及びガイド溝の関係の説明図。 図１７に続く、実施形態の開極動作時の可動接点組立の配置の説明図。 図１８に続く、実施形態の開極完了時の平面図。 図１９に続く、実施形態の開極完了時の可動接点、昇降アーム及び駆動スライダの関係の説明図。 図２０に続く、実施形態の開極完了時の駆動ローラ及びガイド溝の関係の説明図。 図２１に続く、実施形態の開極完了時の可動接点組立の配置の説明図。 実施形態の可動接点組立による切換動作のトルクを説明するための平面図。 実施形態の可動接点組立による切換動作のトルクを説明するための側面図。 比較例１のタップ選択器の斜視図。 比較例１の可動接点組立構造の斜視図。 比較例１の可動接点組立構造の平面図。 比較例１の可動接点組立構造の一部拡大図。 比較例１の製品器の説明図。 比較例２のタップ選択器の斜視図。 比較例２の開閉駆動凹凸カム部の斜視図。 比較例２の開極動作時の説明図。 比較例２の閉極時の説明図。 比較例３のタップ選択器の断面図。 比較例３の可動接点部構成図。 比較例３のタップ選択器の分解斜視図。

以下、実施形態のタップ選択器の可動接点駆動機構を、図面を参照して説明する。

図１は、実施形態の負荷時タップ切換器１の斜視図である。図２は、実施形態のタップ選択器２の斜視図である。
負荷時タップ切換器１は、運転状態において変圧器の巻数比（変圧比）を変えることで電圧を調整する装置である。図１及び図２に示すように、負荷時タップ切換器１は、タップ選択器２と、駆動機構３と、減速機構４と、切換開閉器５と、油槽６と、を備える。

タップ選択器２は、変圧器タップ巻線において運転するタップを選択する。
駆動機構３は、電動操作装置（不図示）から駆動軸７を介して伝達される駆動力により、タップ選択器２を駆動する。
減速機構４は、電動操作装置（不図示）から駆動軸７に伝達される回転動作の回転数を減速する。

切換開閉器５は、選択されたタップに回路を切り換える。切換開閉器５は、油槽６の内部に配置される。切換開閉器５は、油槽６の内部で絶縁油に浸漬される。切換開閉器５は、複数のタップ端子（不図示）を備える。複数のタップ端子は、タップ選択器２に対して配線８により接続される。配線８により、両者に電流が伝達される。切換開閉器５は、取付脚１０により、タップ選択器２の上部に取り付けられる。駆動機構３に対して駆動軸７により回転駆動力が伝達されて、タップ切換が行われる。

駆動軸７の下部には駆動継手１１が取り付けられる。駆動軸７を介して伝達される駆動力は、駆動継手１１を介して駆動伝達歯車列及び駆動カップリング等（不図示）が回転駆動する。駆動カップリング等の回転により、ゼネバドライバ２５が回転駆動する。ゼネバドライバ２５の回転により、ゼネバギア２６（基準部材の一例）が回転駆動する。

ゼネバギア２６は、基準軸Ｇ（絶縁支持筒２７の中心軸）と同心に配置される。以下、基準軸Ｇに沿う方向を「軸方向」、軸方向と直交する方向を「径方向」、基準軸Ｇの周りの方向を「周方向」ともいう。実施形態では、軸方向は、水平方向に対して直交する方向（上下方向）である。実施形態では、ゼネバギア２６の周方向は、ゼネバギア２６の回転方向と一致する。

一般に、タップ選択器の切換方式は、単一切換方式と並列切換方式とがある。単一切換方式は、２つの可動接点を同時に動作させ、一方の可動接点を無電流で他方の可動接点を通電状態のまま切り換える方式である。並列切換方式は、２つの可動接点の両方を無電流でのみ動作させ、奇数タップ及び偶数タップを交互に並列に切り換える方式である。実施形態では、１枚のゼネバギアにより並列切換ができるタップ選択器について説明する。

ゼネバギア２６は、絶縁支持筒２７により支持される。絶縁支持筒２７には、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の三相に対応した３相ユニット１１１Ｕ，１１１Ｖ，１１１Ｗが設けられる。３相ユニット１１１Ｕ，１１１Ｖ，１１１Ｗは、Ｕ相に対応したＵ相ユニット１１１Ｕと、Ｖ相に対応したＶ相ユニット１１１Ｖと、Ｗ相に対応したＷ相ユニット１１１Ｗと、である。３相ユニット１１１Ｕ，１１１Ｖ，１１１Ｗは、上段側からＵ相ユニット１１１Ｕ、Ｖ相ユニット１１１Ｖ、Ｗ相ユニット１１１Ｗの順に配置される。例えば、各相ユニット１１１Ｕ，１１１Ｖ，１１１Ｗの上段側は、奇数タップ側に対応する。例えば、各相ユニット１１１Ｕ，１１１Ｖ，１１１Ｗの下段側は、偶数タップ側に対応する。

実施形態のタップ選択器２は、上板２０と、下板２１と、支柱２２Ａ，２２Ｂと、を備える。
上板２０及び下板２１は、それぞれ水平方向に延びる。上板２０は、タップ選択器２の上部を支持する。下板２１は、タップ選択器２の下部（底部）を支持する。
支柱２２Ａ，２２Ｂは、上下方向に延びる。支柱２２Ａ，２２Ｂは、上板２０と下板２１とを連結する。支柱２２Ａ，２２Ｂは、複数設けられる。

タップ選択器２は、接点を切り換えるための複数の切換器１１０，１２０を備える。複数の切換器１１０，１２０は、主切換器１１０と、ゼネバドライバ２５を介して主切換器１１０に連結された副切換器１２０と、を含む。例えば、主切換器１１０でタップを順次切換し、副切換器１２０でタップ巻線の接続切換を行う。複数の支柱２２Ａ，２２Ｂには、主切換器１１０を支持する主支柱２２Ａと、副切換器１２０を支持する副支柱２２Ｂと、が含まれる。

本実施形態では、主切換器１１０及び副切換器１２０における駆動支柱４０は、対応する可動接点組立５０を保持する。各可動接点組立５０は、ゼネバギア２６の回転に連動することで、互いに独立して駆動するように構成される。

本実施形態において、主切換器１１０の各相ユニット１１１Ｕ，１１１Ｖ，１１１Ｗの上段側（奇数タップ側）及び下段側（偶数タップ側）、並びに、副切換器１２０における可動接点組立５０は、互いに同じ部品である。これにより、同じ部品を多数用いることによる部品コスト低減、組立性改善を実現することができる。

以下、タップ選択器２において主切換器１１０の構成（可動接点駆動機構１００）について詳しく説明する。副切換器１２０は、主切換器１１０と同様の構成を有するため詳細説明は省略する。
図３は、実施形態の可動接点組立５０の斜視図である。図４は、図３においてカバー８０等を外した状態の拡大斜視図である。図５は、実施形態の可動接点組立５０と集電リング３０との接触部の斜視図である。図６は、実施形態の可動接点組立５０と固定リング３５との接触部の斜視図である。

図３から図６を併せて参照し、可動接点駆動機構１００は、可動接点組立５０、集電リング３０、固定リング３５及び駆動支柱４０を備える。可動接点組立５０は、基準軸Ｇの周りの周方向に回転する。

集電リング３０は、軸方向から見て円環状に形成される。集電リング３０は、配線８につながっている。集電リング３０は、各相ユニット１１１Ｕ，１１１Ｖ，１１１Ｗの上段側（奇数タップ側）と下段側（偶数タップ側）とに対応して配置される。

集電リング３０は、基準軸Ｇと同心環状に形成されるガイド溝３１を有する。ガイド溝３１は、定常半径部３２及びくびれ部３３を備える。定常半径部３２は、径方向の定位置で駆動ローラ５２を周方向に案内する。くびれ部３３は、駆動ローラ５２を周方向に交差する方向に案内する。くびれ部３３は、軸方向から見て、定常半径部３２に対して径方向の内側に向かって湾曲する。

固定リング３５は、固定接点３６を支持する。固定リング３５は、基準軸Ｇと同心環状に形成される。固定接点３６は、変圧器タップ巻線から引き出された配線（不図示）に接続される。固定リング３５は、各相ユニット１１１Ｕ，１１１Ｖ，１１１Ｗの上段側（奇数タップ側）と下段側（偶数タップ側）とに対応して配置される。

固定リング３５は、軸方向から見て円環状に形成される固定板３７を備える。例えば、固定板３７は、絶縁性を有する樹脂等の絶縁体で形成される。固定接点３６は、固定板３７の周方向に間隔をあけて複数設けられる。

駆動支柱４０には、基準軸Ｇ回りに回転する切換アーム４１が取り付けられる。駆動支柱４０は、基準軸Ｇに沿う上下方向に延びる。駆動支柱４０は、複数の可動接点組立５０を支持することで周方向に回転駆動させる。駆動支柱４０は、各相ユニット１１１Ｕ，１１１Ｖ，１１１Ｗの上段側（奇数タップ側）の可動接点組立５０と、下段側（偶数タップ側）の可動接点組立５０とに対応して配置される。

以下、上段側（奇数タップ側）の可動接点組立５０の構成について説明する。下段側（偶数タップ側）の可動接点組立５０は、上段側（奇数タップ側）の可動接点組立５０と同様の構成を有するため詳細説明は省略する。
図７は、実施形態の可動接点組立５０を上側から見た分解斜視図である。図８は、実施形態の可動接点組立５０を上側から見た他の分解斜視図である。図９は、実施形態の可動接点７０、昇降アーム６０及び駆動スライダ５１を含む斜視図である。図１０は、実施形態の可動接点７０、昇降アーム６０及び駆動スライダ５１の関係の説明図である。図１１は、実施形態の可動接点７０及び昇降アーム６０を含む斜視図である。

図７から図１１を併せて参照し、可動接点組立５０は、駆動スライダ５１、駆動ローラ５２、水平ガイドローラ５３、垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂ、ガイドホルダ５８、昇降アーム６０、昇降ローラ６１、可動接点７０、付勢部材７５、カバー８０及び支持ホルダ９０を備える。

可動接点組立５０の構成部品は、集電リング３０と、固定リング３５と、を介して軸方向に一対設けられる。可動接点組立５０の構成部品は、集電リング３０及び固定リング３５を中心として同じ部品を裏返して対向させた一対構成である。可動接点組立５０は、軸方向において集電リング３０及び固定リング３５の両側から可動接点組立５０において互いに同じ種類の構成部品を裏返して順番に積層した状態で組み立てられている。

まず、駆動スライダ５１側の構成について説明する。
駆動スライダ５１は、ゼネバギア２６に対して径方向に摺動可能に支持される。駆動スライダ５１は、板金で形成される。例えば、駆動スライダ５１は、板金に対してブランク加工及び曲げ加工等を施した部品である。駆動スライダ５１は、軸方向から見て全体的に矩形状に形成される。駆動スライダ５１は、軸方向と直交する方向に長手を有する平面視矩形状である。

駆動スライダ５１には、駆動ローラ５２が取り付けられる。駆動ローラ５２は、駆動スライダ５１に対して回転可能に支持される。駆動ローラ５２は、軸方向に沿う方向（上下方向）の軸回りに回転可能である。駆動ローラ５２は、駆動スライダ５１において集電リング３０に対向する部分に配置される。駆動ローラ５２は、集電リング３０のガイド溝３１に案内される。

駆動スライダ５１は、曲げ突起５５を備える。曲げ突起５５は、駆動スライダ５１の短手方向の中央部分に設けられる。曲げ突起５５は、軸方向に沿う方向において一対の駆動スライダ５１が互いに対向する方向に向かって曲げられる。曲げ突起５５は、駆動スライダ５１の長手方向に離間して一対設けられる。

曲げ突起５５の根元部は、昇降アーム６０を押圧して回転させる昇降押圧部５６として機能する。昇降押圧部５６は、駆動スライダ５１の摺動動作により昇降ローラ６１に当接することで昇降アーム６０を回転させる。昇降押圧部５６は、駆動スライダ５１に一体に設けられる。昇降押圧部５６は、集電リング３０側及び固定リング３５側の２箇所に設けられる。

駆動スライダ５１には、水平ガイドローラ５３が取り付けられる。水平ガイドローラ５３は、駆動スライダ５１に対して回転可能に支持される。水平ガイドローラ５３は、軸方向に沿う方向（上下方向）の軸回りに回転可能である。水平ガイドローラ５３は、カバー８０の内側壁面に沿うように駆動スライダ５１の径方向の摺動動作を案内する。水平ガイドローラ５３は、駆動スライダ５１の４隅寄り（４隅部に相当）に１つずつ合計４つ（複数の一例）配置される。４つの水平ガイドローラ５３は、軸方向に沿う方向において一対の駆動スライダ５１が互いに対向する面に配置される。

駆動スライダ５１には、垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂが取り付けられる。垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂは、駆動スライダ５１に対して回転可能に支持される。垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂは、駆動スライダ５１の長手方向の軸回りに回転可能である。垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂは、集電リング３０及び固定リング３５の各表面に対して転がり接触する。垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂは、駆動スライダ５１において集電リング３０及び固定リング３５に対向する部分に１つずつ合計２つ（複数の一例）配置される。２つの垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂは、集電リング３０側に配置される集電側垂直ガイドローラ５４Ａと、固定リング３５側に配置される固定側垂直ガイドローラ５４Ｂと、である。

駆動スライダ５１は、平面方向（水平方向）においては、水平ガイドローラ５３を介して、カバー８０の両側の内側壁面にガイドされる。駆動スライダ５１は、可動接点組立５０においては、駆動スライダ５１の長手方向（タップ選択器２から見た径方向）に摺動動作を行う。

駆動スライダ５１は、垂直方向（軸方向に沿う方向）においては、垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂを介して、集電リング３０及び固定リング３５の各ガイド部３４，３８にガイドされる。駆動スライダ５１は、タップ切換時に可動接点組立５０を基準軸Ｇ回りに回転（周方向に移動）させる。

次に、昇降アーム６０側の構成について説明する。
昇降アーム６０は、駆動スライダ５１の摺動動作に連動して回転する。昇降アーム６０は、駆動スライダ５１の長手方向（タップ選択器２から見た径方向）に対向するように一対設けられる。昇降アーム６０は、絶縁性を有する樹脂等の絶縁体で形成される。

昇降アーム６０には、ローラ支持軸６２を介して昇降ローラ６１が取り付けられている。ローラ支持軸６２は、駆動スライダ５１の短手方向に沿う方向に延びる。昇降ローラ６１は、昇降アーム６０に対して回転可能に支持される。昇降ローラ６１は、ローラ支持軸６２回りに回転可能である。昇降ローラ６１は、昇降押圧部５６に当接する。

昇降アーム６０は、アーム支点軸６３を介してカバー８０の両壁面に形成された軸孔８５に取り付けられている。アーム支点軸６３は、ローラ支持軸６２と平行に延びる。昇降アーム６０は、アーム支点軸６３回りに回転可能である。昇降アーム６０は、駆動スライダ５１の摺動動作により、アーム支点軸６３回りに回転する。

本実施形態では、複数（図の例では３つ）の可動接点７０が設けられる。昇降アーム６０は、複数の可動接点７０を同時に昇降させる複数のアーム突起６４を備える。昇降アーム６０は、可動接点７０を仕切る複数の仕切り部６５を備える。昇降アーム６０は、可動接点７０の数に対応した複数（図の例では４つ）の仕切り部６５を一体に備える。アーム突起６４は、各仕切り部６５の間に配置される。複数の仕切り部６５は、可動接点組立５０の周方向への回動動作時に可動接点７０が周方向に対して斜め方向に動作可能に、互いに間隔をあけて配置される。

次に、可動接点７０について説明する。
可動接点７０は、昇降アーム６０の回転動作に連動して移動する。可動接点７０は、可動接点組立５０の回転停止時は集電リング３０と固定接点３６との間で接点接触状態ＣＳを保持する。接点接触状態ＣＳは、可動接点７０と固定接点３６とが互いに通電している閉極状態に相当する。可動接点７０は、可動接点組立５０の回転駆動時は集電リング３０と固定接点３６との間で接点非接触状態ＮＣを保持する。接点非接触状態ＮＣは、可動接点７０と固定接点３６とが互いに通電していない開極状態に相当する。本実施形態では、可動接点組立５０の回転停止及び回転駆動の切換動作は、接点非接触状態ＮＣで行われる。

可動接点７０は、軸方向と直交する方向に長手を有する。可動接点７０は、接点切欠部７１Ａ，７１Ｂを備える。接点切欠部７１Ａ，７１Ｂは、可動接点７０において集電リング３０に対向する部分と固定リング３５に対向する部分とに形成される。２つの接点切欠部７１Ａ，７１Ｂは、集電リング３０側に形成される集電側切欠部７１Ａと、固定リング３５側に形成される固定側切欠部７１Ｂと、である。

可動接点７０は、一対の昇降アーム６０に挟まれるように可動接点７０の径方向の中央部から突出する中央凸部７２を備える。中央凸部７２は、可動接点７０の径方向の中央部から駆動スライダ５１の長手方向中央部に向かって突出する。可動接点７０は、軸方向から見て中央凸部７２と重なる位置に、付勢部材７５が配置される中央凹部７３を備える。中央凸部７２は、中央凹部７３に配置される付勢部材７５の中心軸上に配置される。

本実施形態では、昇降アーム６０及び関連部品（昇降アーム６０を駆動する昇降押圧部５６等）は、集電リング３０側及び固定リング３５側の２箇所に設けられる。付勢部材７５は、可動接点７０とカバー８０との間に配置される。付勢部材７５は、可動接点７０を付勢する。例えば、付勢部材７５は、コイルばねである。可動接点７０は、付勢部材７５により、集電側切欠部７１Ａ及び固定側切欠部７１Ｂにおいて、集電リング３０側及び固定リング３５側の各昇降アーム６０のアーム突起６４上に付勢される。可動接点７０は、一対の昇降アーム６０の同期した回転動作により、昇降動作を行う。

本実施形態では、一対の昇降アーム６０の各々が複数の可動接点７０に対応した仕切り部６５及びアーム突起６４を備えるため、複数の可動接点７０は同時に昇降動作を行う。したがって、可動接点組立５０は、駆動スライダ５１の可動接点組立５０内での摺動動作により、複数の可動接点７０が同時に昇降動作を行うように構成される。

次に、カバー８０及び支持ホルダ９０について説明する。
カバー８０は、駆動スライダ５１、昇降アーム６０及び可動接点７０を覆う。カバー８０は、昇降アーム６０を回転可能に支持する。支持ホルダ９０は、カバー８０を支持する。支持ホルダ９０は、複数の係合突起９１を備える。カバー８０は、係合突起９１の数に対応する複数の係合切欠部８１を備える。カバー８０は、係合突起９１及び係合切欠部８１により、支持ホルダ９０に対して平面方向（水平方向）の移動が制限される。

支持ホルダ９０は、複数の係合フック９２を備える。カバー８０は、複数の係合凸部８２を備える。カバー８０は、係合凸部８２の数に対応する複数の係合孔部８３を備える。支持ホルダ９０及びカバー８０は、付勢部材７５、可動接点７０、昇降アーム６０及び駆動スライダ５１と同様に、集電リング３０及び固定リング３５を中心として同じ部品を裏返して対向させた一対構成である。

一対の支持ホルダ９０及びカバー８０は、集電リング３０及び固定リング３５を挟むように構成される。一対の支持ホルダ９０及びカバー８０は、複数の係合フック９２同士の係合、並びに、複数の係合凸部８２及び係合孔部８３の係合により、可動接点組立５０を組み立てるように構成される。可動接点組立５０の構成部品の各係合部及び部品取り付け部は、一対構成となる各部品（同じ部品）を裏返して使用できるように形成される。

互いに対向する一対の駆動スライダ５１は、曲げ突起５５の対向する端部（当接部５７に相当）において互いに当接される。一対の駆動スライダ５１は、支持ホルダ９０によって平面方向（水平方向）が固定されることにより、一体構造を形成する。

支持ホルダ９０は、軸方向に沿う方向に開口する開口部９３を備える。駆動支柱４０は、支持ホルダ９０の開口部９３に挿入される。ゼネバギア２６の回転により、駆動支柱４０が駆動される。これにより、可動接点組立５０を基準軸Ｇ回り（タップ選択器２の中心軸回り）に回転させる。

次に、駆動スライダ５１の摺動動作の仕組みについて説明する。
図１２は、実施形態の可動接点組立５０、集電リング３０及び固定リング３５を含む平面図である。図１３は、実施形態の可動接点組立５０の配置の説明図である。
上述の通り、集電リング３０は、駆動ローラ５２が係合するガイド溝３１を備える。ガイド溝３１は、集電リング３０の外周部に形成される。ガイド溝３１は、くびれ部３３及び定常半径部３２を備える。

くびれ部３３は、固定接点３６の位相角度に対応して形成される。図の例では、くびれ部３３は、平面視で周方向に等間隔で配置された６つの固定接点３６の位相角度（中心角６０度に相当）に対応して形成される。定常半径部３２は、タップ切換中間点に対応して形成される。定常半径部３２は、ガイド溝３１の周方向において各くびれ部３３の間に形成される。

タップ切換中間点では、定常半径部３２の作用により、可動接点７０が開極状態（接点非接触状態ＮＣに相当）で保持される。固定接点３６近傍位置では、くびれ部３３の作用により、可動接点７０が集電リング３０及び固定接点３６に対して接触又は離反するように、駆動スライダ５１の摺動動作が制御される。

固定リング３５は、複数の固定接点３６を備える。固定接点３６は、固定リング３５の周方向において等間隔に配置される。基準軸Ｇ回りに回転する切換アーム４１には、駆動支柱４０が取り付けられる。切換アーム４１の回転動作により、駆動支柱４０介して可動接点組立５０が基準軸Ｇ回りに回転する。

上述の通り、互いに対向する一対の集電側垂直ガイドローラ５４Ａは、集電リング３０のガイド部３４を挟むように配置される。互いに対向する一対の固定側垂直ガイドローラ５４Ｂは、固定リング３５のガイド部３８を挟むように配置される。これにより、可動接点組立５０は、集電リング３０及び固定リング３５の両方のガイド部３４，３８にガイドされながら回転動作を行う。

互いに対向する一対の駆動ローラ５２は、集電リング３０の両側のガイド溝３１に各々係合する。可動接点組立５０は、支持ホルダ９０によって合体された一対の駆動スライダ５１を備える。可動接点組立５０は、一対の駆動スライダ５１の各駆動ローラ５２がガイド溝３１に導かれることで摺動動作を行うように構成される。

上述の通り、本実施形態の駆動スライダ５１は、軸方向に互いに対向するように一対設けられる。駆動スライダ５１は、集電リング３０と固定接点３６との間で接点非接触状態ＮＣを保持する開極保持力が軸方向に作用するように構成される。一対の駆動スライダ５１は、開極保持力を相殺させるように互いに当接する当接部５７を備える。本実施形態の当接部５７は、曲げ突起５５の先端部（根元部とは反対側の部分）に相当する。

ガイドホルダ５８は、駆動スライダ５１の当接部５７を軸方向に沿って案内する。ガイドホルダ５８は、軸方向に沿って延びる矩形筒状に形成される。ガイドホルダ５８は、駆動スライダ５１の長手方向（タップ選択器２から見た径方向）に間隔をあけて一対設けられる。ガイドホルダ５８には、上下一対の駆動スライダ５１の曲げ突起５５が半分ずつ入ることで、曲げ突起５５の先端部（当接部５７に相当）が互いに当接する。

以下、可動接点組立５０の動作について、閉極時から開極動作を経て開極完了に至る流れを説明する。
図１４は、実施形態の可動接点組立５０による切換動作の説明図であって閉極時の平面図である。図１５は、実施形態の閉極時の可動接点７０、昇降アーム６０及び駆動スライダ５１の関係の説明図である。図１６は、実施形態の閉極時の駆動ローラ５２及びガイド溝３１の関係の説明図である。図１７は、実施形態の閉極時の可動接点組立５０の配置の説明図である。

閉極時は、常時通電時である。閉極時においては、可動接点組立５０は、固定接点３６の位置で停止する。閉極時においては、駆動ローラ５２は、くびれ部３３に配置される。閉極時においては、駆動スライダ５１は、最内周部に配置される。閉極時においては、昇降ローラ６１は、昇降押圧部５６に当接することで停止する。閉極時においては、アーム突起６４は、最下限位置にある。閉極時においては、付勢部材７５の付勢力により、可動接点７０における集電側接触部及び集電リング３０並びに固定側接触部及び固定接点３６が先に接触する。

したがって、閉極時においては、アーム突起６４と接点切欠部７１Ａ，７１Ｂとの間には、図１５の矢印間に示すように隙間Ｓが生じる。そのため、次の接点切換時の負荷が抑制される。

次に、開極動作時について説明する。
図１８は、図１４に続く、実施形態の開極動作時の平面図である。図１９は、図１５に続く、実施形態の開極動作時の可動接点７０、昇降アーム６０及び駆動スライダ５１の関係の説明図である。図２０は、図１６に続く、実施形態の開極動作時の駆動ローラ５２及びガイド溝３１の関係の説明図である。図２１は、図１７に続く、実施形態の開極動作時の可動接点組立５０の配置の説明図である。

開極動作時は、切換動作開始時である。開極動作時は、上面視で反時計回り（矢印Ｒ方向）に回転する際の位置関係になる。開極動作時においては、駆動ローラ５２は、くびれ部３３の作用により、集電リング３０の外周方向（径方向外側）に押圧される。これにより、駆動スライダ５１は、集電リング３０の外周方向（径方向外側）に摺動する。すると、昇降押圧部５６が昇降ローラ６１を押す。これにより、昇降アーム６０が回転する。すると、アーム突起６４が接点切欠部７１Ａ，７１Ｂに接触することで、可動接点７０を持ち上げる。これにより、可動接点７０における集電側接触部及び集電リング３０並びに固定側接触部及び固定接点３６の間の接触が解除される。

したがって、開極動作時においては、集電リング３０と固定接点３６との間が非接触となり、図２１の矢印間（細線矢印間）に示すように隙間Ｓが生じる。すなわち、接点開極状態（開極完了時）に移行する。

次に、開極完了時について説明する。
図２２は、図１８に続く、実施形態の開極完了時の平面図である。図２３は、図１９に続く、実施形態の開極完了時の可動接点７０、昇降アーム６０及び駆動スライダ５１の関係の説明図である。図２４は、図２０に続く、実施形態の開極完了時の駆動ローラ５２及びガイド溝３１の関係の説明図である。図２５は、図２１に続く、実施形態の開極完了時の可動接点組立５０の配置の説明図である。

開極完了時は、開極動作後において接点が完全に開極した時である。開極完了時は、開極動作時よりも、上面視で反時計回り（矢印Ｒ方向）に更に回転が進んだ位置関係になる。開極完了時においては、駆動ローラ５２は、定常半径部３２に配置される。開極完了時においては、駆動スライダ５１は、最外周部に配置される。開極完了時においては、昇降ローラ６１は、平面押圧部（駆動スライダ５１の平面部に相当）に当接する。開極完了時においては、可動接点７０は、昇降アーム６０を介して同じ高さを維持した状態にある。開極完了時においては、集電リング３０と固定接点３６との間が非接触に保持され、図２５の矢印間（細線矢印間）に示すように隙間Ｓも保持される。

したがって、開極完了時においては、駆動スライダ５１への摺動方向への反力は発生しない。開極完了時においては、垂直方向に働く接触圧は、互いに対向する一対の曲げ突起５５の端部（当接部５７）において相殺する。そのため、極めて低負荷で可動接点組立５０が駆動される。

開極完了時よりも更に回転が進むと、可動接点組立５０は、タップ切換先の角度近傍に侵入する。すると、図１８から図２１の可逆動作により、集電リング３０と固定接点３６との間が接触し、閉極状態に復帰する。

本実施形態では、可動接点組立５０の回転停止と回転駆動との切換動作は、集電リング３０と固定接点３６との間が非接触となる接点非接触状態ＮＣで行われる。そのため、集電リング３０と固定接点３６との間が接触した状態で切換動作を行う場合と比較して、切換時の負荷トルクを大幅に低減することができる。加えて、摺動による接点消耗を抑制することができる。加えて、開極後は、開極保持力を可動接点組立５０側で負担することなく、回転動作を行うことができる。そのため、低負荷で耐久信頼性の向上が見込まれる。加えて、可動接点組立５０の停止位置から切換動作が始まり、開極する際の負荷トルクも低く抑えることができる。

次に、負荷トルクを低減するための工夫について説明する。
図２６は、実施形態の可動接点組立５０による切換動作のトルクを説明するための平面図である。図２７は、実施形態の可動接点組立５０による切換動作のトルクを説明するための側面図である。

図２６及び図２７に示すＰ０からＰ４は、荷重を表す。
Ｐは、駆動ローラ５２に作用する荷重である。Ｐ０は、付勢部材７５の付勢力である。Ｐ１は、駆動ローラ５２に作用する荷重の接線方向分力である。Ｐ２は、駆動ローラ５２に作用する荷重の径方向分力である。Ｐ３は、昇降押圧部５６に作用する開極反力の水平方向分力である。Ｐ４は、駆動支柱４０に作用する切換時負荷荷重である。

Ｐ０の反力として、昇降押圧部５６の接触角度に従い、Ｐ３が決定される。Ｐ３に対応するＰ２は、Ｐ３の４倍（Ｐ３×４）に相当する。このＰ２に対してくびれ部３３の当接壁面角度によって決まる分力Ｐ１が、可動接点組立５０に作用する接線方向の外力となる。

本実施形態では、くびれ部３３は、軸方向から見て、定常半径部３２に対して径方向の内側に向かって湾曲する。これにより、Ｐ１作用点の中心軸からの距離Ｌ１は、比較的小さく設定することができる。そのため、負荷トルク（Ｐ１×Ｌ１）は、低減可能となる。

さらに、Ｐ１に抗して可動接点組立５０を回転させる負荷Ｐ４は、関係式Ｐ４×Ｌ２＝Ｐ１×Ｌ１によって決まる。本実施形態では、Ｌ２はＬ１に対して非常に長い（Ｌ２＞＞Ｌ１）。そのため、駆動支柱４０と可動接点組立５０との間に作用するＰ４は、Ｐ１よりも小さな荷重となる。これにより、関連部品の耐久信頼性の向上、部品の小型化及び薄肉化、並びに、樹脂化が可能となる。したがって、コスト削減及び省スペース化を実現可能となる。

以上に説明されたように、本実施形態のタップ選択器２の可動接点駆動機構１００は、可動接点組立５０を持つ。可動接点組立５０は、基準軸Ｇの周りの周方向に回転する。可動接点組立５０は、駆動スライダ５１と、昇降アーム６０と、可動接点７０と、を備える。駆動スライダ５１は、基準軸Ｇに沿う軸方向と直交する径方向に摺動する。昇降アーム６０は、駆動スライダ５１の摺動動作に連動して回転する。可動接点７０は、昇降アーム６０の回転動作に連動して移動する。可動接点７０は、可動接点組立５０の回転停止時は集電リング３０と固定接点３６との間で接点接触状態ＣＳを保持する。可動接点７０は、可動接点組立５０の回転駆動時は集電リング３０と固定接点３６との間で接点非接触状態ＮＣを保持する。可動接点組立５０の回転停止及び回転駆動の切換動作は、接点非接触状態ＮＣで行われる。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
切換動作が接点非接触状態ＮＣで行われることにより、切換動作時に転がり接触及び摺動接触等は生じないため、接触耐用性（耐久性）が劣ることはない。加えて、接点の開閉を行うために、専用のゼネバ駆動機構を新たに追加する必要もない。すなわち、可動接点組立５０内に設けた簡単な構成により、転がり接触及び摺動接触等が無い形で切換動作を実現することができる。したがって、切換時の負荷を抑制し、耐久性に優れ、かつ、部品点数の増加を抑制することができる。

本実施形態の集電リング３０は、基準軸Ｇと同心環状に形成されるガイド溝３１を有する。可動接点組立５０は、駆動スライダ５１に対して回転可能に支持され、ガイド溝３１に案内される駆動ローラ５２と、駆動スライダ５１、昇降アーム６０及び可動接点７０を覆うカバー８０と、カバー８０と可動接点７０との間に配置され、可動接点７０を付勢する付勢部材７５と、を更に備える。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
付勢部材７５の付勢により、集電リング３０に対する駆動スライダ５１、駆動ローラ５２、昇降アーム６０及び可動接点７０の位置決めを行うことができる。したがって、可動接点組立５０内の構成の動作をより安定かつ円滑に行うことができる。

本実施形態のガイド溝３１は、径方向の定位置で駆動ローラ５２を周方向に案内する定常半径部３２と、駆動ローラ５２を周方向に交差する方向に案内するくびれ部３３と、を備える。くびれ部３３は、軸方向から見て、定常半径部３２に対して径方向の内側に向かって湾曲する。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
くびれ部３３が軸方向から見て定常半径部３２に対して径方向の外側に向かって湾曲する場合と比較して、切換時に駆動ローラ５２に作用する荷重の作用点から基準軸Ｇまでの距離を小さくすることができる。そのため、切換時の負荷トルクを低減することができる。したがって、関連部品の耐久信頼性向上、部品の小型化及び薄肉化又は樹脂化、並びに、コスト削減及び省スペース化が可能となる。

本実施形態の可動接点組立５０は、軸方向に沿って複数配置される。可動接点駆動機構１００は、軸方向に沿って延び、複数の可動接点組立５０を支持することで周方向に回転駆動させる駆動支柱４０を更に備える。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
駆動支柱４０によって複数の可動接点組立５０を同時に回転駆動させることができる。したがって、複数の可動接点７０に対応する駆動部材を別個に設ける場合と比較して、構成を簡素化しつつ、部品点数の増加を抑制することができる。

本実施形態の可動接点駆動機構１００は、基準軸Ｇと同心環状に形成され、固定接点３６を支持する固定リング３５を更に備える。可動接点組立５０は、軸方向において集電リング３０及び固定リング３５の両側から可動接点組立５０において互いに同じ種類の構成部品を裏返して順番に積層した状態で組み立てられる。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
軸方向において集電リング３０及び固定リング３５の両側から可動接点組立５０を組み立てる場合でも、共通の構成部品を用いることができる。したがって、部品点数の増加を抑制することができる。

本実施形態の駆動スライダ５１は、軸方向に互いに対向するように一対設けられる。駆動スライダ５１は、集電リング３０と固定接点３６との間で接点非接触状態ＮＣを保持する開極保持力が軸方向に作用するように構成される。一対の駆動スライダ５１は、開極保持力を相殺させるように互いに当接する当接部５７を備える。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
一対の駆動スライダ５１の当接部５７によって開極保持力が相殺されることで、切換駆動負荷（切換時に駆動ローラ５２に作用する荷重等）を可及的に小さくすることができる。したがって、関連部品の耐久信頼性向上、部品の小型化及び薄肉化又は樹脂化、並びに、コスト削減及び省スペース化が可能となる。

本実施形態の可動接点組立５０は、駆動スライダ５１の当接部５７を軸方向に沿って案内するガイドホルダ５８を更に備える。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
ガイドホルダ５８によって駆動スライダ５１の当接部５７が軸方向に沿って案内されることで、開極保持力が軸方向以外の他の方向に及ぶことを抑制することができる。そのため、一対の駆動スライダ５１の当接部５７によって開極保持力をより安定して相殺させることができる。したがって、切換駆動負荷（切換時に駆動ローラ５２に作用する荷重等）を極めて小さくすることができる。

本実施形態の可動接点組立５０は、駆動スライダ５１、昇降アーム６０及び可動接点７０を覆うカバー８０と、駆動スライダ５１に対して回転可能に支持され、カバー８０の内側壁面に沿うように駆動スライダ５１の径方向の摺動動作を案内する複数の水平ガイドローラ５３と、駆動スライダ５１に対して回転可能に支持され、集電リング３０及び固定リング３５の各表面に対して転がり接触する複数の垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂと、を更に備える。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
カバー８０により、駆動スライダ５１、昇降アーム６０及び可動接点７０を外的要因から保護することができる。加えて、複数の水平ガイドローラ５３により、カバー８０の内側壁面に沿う駆動スライダ５１の径方向移動を円滑に案内することができる。加えて、複数の垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂにより、可動接点組立５０の高さ方向（軸方向）の位置を制限することができる。

本実施形態の駆動スライダ５１は、軸方向から見て矩形状に形成される。水平ガイドローラ５３は、軸方向から見て駆動スライダ５１の４隅部に１つずつ合計４つ配置される。垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂは、駆動スライダ５１において集電リング３０及び固定リング３５に対向する部分に１つずつ合計２個配置される。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
４つの水平ガイドローラ５３により、カバー８０の内側壁面に沿う駆動スライダ５１の径方向移動を円滑に案内することができる。加えて、２個の垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂにより、可動接点組立５０の高さ方向（軸方向）の位置を制限することができる。したがって、必要最小限の水平ガイドローラ５３及び垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂにより、駆動スライダ５１の安定した摺動動作を実現することができる。

本実施形態の可動接点組立５０は、駆動スライダ５１、昇降アーム６０及び可動接点７０を覆い、昇降アーム６０を回転可能に支持するカバー８０と、昇降アーム６０に対して回転可能に支持される昇降ローラ６１と、を備える。駆動スライダ５１は、駆動スライダ５１の摺動動作により昇降ローラ６１に当接することで昇降アーム６０を回転させる昇降押圧部５６を備える。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
駆動スライダ５１の昇降押圧部５６の当接によって昇降アーム６０を回転させることができる。したがって、昇降アーム６０を回転させるための部材を別個に設ける場合と比較して、構成を簡素化しつつ、部品点数の増加を抑制することができる。

本実施形態の可動接点７０は、複数設けられる。昇降アーム６０は、複数の可動接点７０を同時に昇降させる複数のアーム突起６４と、可動接点７０を仕切る複数の仕切り部６５と、を備える。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
複数の可動接点７０により、接触面積を確保することができるため、通電容量を大きくすることができる。したがって、大電流化に対応することが可能となる。例えば、複数の可動接点７０を別々に設けることで、板金で製造可能となるため、低コスト化も可能となる。加えて、昇降アーム６０の複数のアーム突起６４によって、複数の可動接点７０を同時に昇降させることができる。したがって、複数の可動接点７０を昇降させるための部材を別個に設ける場合と比較して、構成を簡素化しつつ、部品点数の増加を抑制することができる。加えて、仕切り部６５によって可動接点７０が仕切られることで、可動接点７０の昇降動作をより安定かつ円滑に行うことができる。

本実施形態の複数の仕切り部６５は、可動接点組立５０の周方向への回転動作時に可動接点７０が周方向に対して斜め方向に動作可能に、互いに間隔をあけて配置される。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
可動接点７０の動作に対して自由度を持たせることができる。そのため、切換時の可動接点７０が周方向に対して斜め方向に動くことにより、可動接点７０の接触圧を可及的に低減することができる。

本実施形態の昇降アーム６０は、径方向に対向するように一対設けられる。可動接点７０は、一対の昇降アーム６０に挟まれるように可動接点７０の径方向の中央部から突出する中央凸部７２を備える。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
一対の昇降アーム６０によって可動接点７０の中央凸部７２が挟まれることで、可動接点７０の径方向の位置を制限することができる。したがって、可動接点７０の昇降動作をより安定かつ円滑に行うことができる。

本実施形態の可動接点組立５０は、可動接点７０を付勢する付勢部材７５を更に備える。可動接点７０は、軸方向から見て中央凸部７２と重なる位置に、付勢部材７５が配置される中央凹部７３を備える。以上の構成によって、以下の効果を奏する。
付勢部材７５の付勢力が可動接点７０の中央凹部７３に作用することで、可動接点７０の径方向両側に対して付勢力をバランスよく作用させることができる。したがって、可動接点組立５０の回転停止及び回転駆動の切換動作をより安定かつ円滑に行うことができる。

ところで、従来、ガス用の負荷時タップ切換器のタップ選択器可動接点は、絶縁油による潤滑機能が無いため、ローラを用いた転がり接触形の接点（ローラ接点）を備える。ローラ接点の場合は、ローラに対する接触状態によっては、切換時の負荷及び摩耗等により、接触耐用性（耐久性）が劣ることになる。例えば、ローラ接点の場合は、接触面積を確保するために接触圧を大きくする必要があり、通電容量に限界がある。加えて、接触部の半径により周速が異なることから、ローラ径を調整して転がり接触させる配慮が必要となる。

一方、接点の開閉を行うために、専用のゼネバ駆動機構を新たに追加する場合がある。専用のゼネバ駆動機構を新たに追加する場合は、部品点数が増加し、スペース増加及びコスト増加を招くことになる。

なお、油用の負荷時タップ切換器のタップ選択器可動接点は、絶縁油の潤滑性能を活用する。例えば、回転中心側に配置される集電リング側を常に接触状態として摺動させることで、タップ切換を行う。しかし、摩擦消耗量を抑制するために接触圧を抑える必要があり、大電流化の障害となる可能性が高い。

本実施形態によれば、従来の問題点に対して以下のように改善される。
まず、従来例として比較例１から比較例３を挙げ、各例の問題点について説明する。

図２８は、比較例１のタップ選択器１０００の斜視図である。図２９は、比較例１の可動接点組立構造の斜視図である。図３０は、比較例１の可動接点組立構造の平面図である。図３１は、比較例１の可動接点組立構造の一部拡大図である。図３２は、比較例１の製品器の説明図である。

図２８から図３２を併せて参照し、比較例１のタップ選択器１０００は、ローラ可動接点組立１００１と、ゼネバ機構１００２と、切換駆動支柱１００３と、可動接点組立支え１００４と、固定接点支柱１００５と、を備える。ローラ可動接点組立１００１は、上下に対向する複数（図の例では３本ずつ）のローラ通電軸組立１００６を備える。複数のローラ通電軸組立１００６は、付勢圧縮バネ１００７で中心方向に付勢される。複数のローラ通電軸組立１００６は、可動接点ホルダ１００８に収納される。可動接点ホルダ１００８は、可動接点組立支え１００４に取り付けられる。可動接点組立支え１００４は、切換駆動支柱１００３に支持される。切換駆動支柱１００３は、ゼネバ機構１００２の動作により、タップ選択器１０００の中心軸周りに回転する。これにより、ローラ可動接点組立１００１が同軸周りに回転することで、タップ切換が行われる。

ローラ通電軸組立１００６の中心側には、集電側ローラ通電部１００９が形成される。通電軸組立１００６の外周側には、固定側ローラ通電部１０１０が形成される。両ローラ通電部１００９，１０１０が集電リング組立１０１１と固定接点片１０１２とを挟むように接触することで、通電が行われる。タップ切換時は、集電側ローラ通電部１００９は転がり接触状態を保持する。一方、固定側ローラ通電部１０１０は、固定接点片１０１２からいったん離れ、隣の固定接点片１０１２に接近する。ローラ通電軸組立１００６を開極方向に押し広げながら、対向するローラ通電軸組立１００６の間に固定接点片１０１２の端部が侵入することで、接触状態が復帰する。

比較例１においては、集電リング組立１０１１側は常に転がり接触状態にある。そのため、切換時の負荷トルクが継続して生じる。したがって、切換繰り返し時の摩耗粉による接触抵抗の増大が懸念される。
例えば、切換時の負荷増大を抑制するためには、対向する固定側ローラ通電部１０１０に挟まれた隙間のできるだけ中央部に固定接点片１０１２を配置する必要がある。そのため、固定接点側及び可動接点側の高さ管理及び調整が必要となる。したがって、部品コスト及び組立コストが上昇する要因となる。
基本的に、ローラ状の接点（ローラ接点）における接触面積は小さい。接触面積を大きくするための接点付勢力の増大化には、耐摩耗性、負荷トルクの観点から限界がある。そのため、大電流化は困難である。

次に、比較例２について説明する。
図３３は、比較例２のタップ選択器２０００の斜視図である。図３４は、比較例２の開閉駆動凹凸カム部２００１の斜視図である。図３５は、比較例２の開極動作時の説明図である。図３６は、比較例２の閉極時の説明図である。

比較例２のタップ選択器２０００は、集電部２００２に一体に形成した開閉駆動カム部２００１を備える。開閉駆動カム部２００１は、タップ選択器２０００の中心軸周りに同心円状に配置される。開閉駆動カム部２００１によって、タップ切換時は可動接触子組立２００３が開極状態となり固定接点２００４から離れる。移動終了時（停止位置）は、可動接触子組立２００３が閉極状態となり固定接点２００４に接触する。これにより、比較例２は、移動終了時（停止位置）は通電するように構成される。

しかし、比較例２の構成では、切換動作時の集電部２００２との接触は継続される。そのため、耐久性及び負荷の問題、並びに、ローラ接点の通電能力限界を解消することは困難である。

次に、比較例３について説明する。
図３７は、比較例３のタップ選択器３０００の断面図である。図３８は、比較例３の可動接点部構成図である。図３９は、比較例３のタップ選択器３０００の分解斜視図である。

比較例３のタップ選択器３０００は、開閉式可動接点組立３００１に組み込まれた通電接触片３００２を備える。通電接触片３００２は、タップ切換動作時に開極し、集電リング部３００３及び固定接点部３００４から離れる。通電接触片３００２は、タップ切換後に閉極し、通電状態に復帰するように構成される。接点間の転がり接触が無いため、通電接触片３００２は長方形断面の形状である。通電能力の問題及び集電リング部３００３の耐摩耗懸念は解消されうる。

しかし、比較例３の構成では、２枚の可動接点開閉ゼネバ３００５と複雑な可動接点開閉機構３００６とが必要となる。これらの追加機構部品は、部品コスト及び組立コスト増大、並びに、構造の複雑化による耐久性能への影響、タップ選択器３０００の大型化等の要因となる。すなわち、上記の追加機構部品は、今後の負荷時タップ切換器に求められる要求仕様に逆行するものである。

これに対し本実施形態のタップ選択器２は、ゼネバギアの回転動作に連動する可動接点組立５０を備える。可動接点組立５０は、駆動スライダ５１、昇降アーム６０及び可動接点７０を備える。集電リング３０の接点接触部の外側（上下面）には、ガイド溝３１が形成される。駆動スライダ５１は、ガイド溝３１に係合する駆動ローラ５２を介して、径方向に摺動する。駆動スライダ５１には、昇降押圧部５６が一体に形成される。昇降アーム６０は、駆動スライダ５１の内周部（集電リング３０側）及び外周部（固定リング３５側）に対応するように設けられる。昇降アーム６０には、昇降ローラ６１が取り付けられる。昇降ローラ６１が駆動スライダ５１の摺動動作により昇降押圧部５６に押圧されることで、昇降アーム６０が回転する。可動接点７０は、内周側の集電リング３０と外周側の固定接点３６との間を短絡させる。可動接点７０は、昇降アーム６０により平面方向の移動が制限される。可動接点７０とカバー８０との間には、付勢部材７５が設けられる。可動接点７０は、付勢部材７５により、昇降アーム６０に対して付勢される。昇降アーム６０の回転により、可動接点７０の両端部において同時に昇降することで、開極動作及び閉極動作が行われる。昇降アーム６０は、カバー８０に対して回転可能に支持される。カバー８０は、ホルダを介して駆動支柱４０に支持される。駆動スライダ５１において平面方向の４隅には、水平ガイドローラ５３が取り付けられる。駆動スライダ５１は、水平ガイドローラ５３により、カバー８０の両側の内壁面に対して摺動可能に支持される。駆動スライダ５１の内周部（集電リング３０側）及び外周部（固定リング３５側）には、垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂが取り付けられる。駆動スライダ５１は、各垂直ガイドローラ５４Ａ，５４Ｂにより、集電リング３０及び固定リング３５に対して高さ方向の移動を制限された状態で、基準軸Ｇ周りを回転する。可動接点組立５０の構成部品一式は、上下一対に配置される。可動接点組立５０は、昇降自由に支持される一対の複数の可動接点７０が集電リング３０及び固定リング３５（固定リング３５に装着される固定接点３６）を挟むように構成される。タップ選択器２のゼネバ機構が駆動すると、駆動支柱４０を介して可動接点組立５０が基準軸Ｇ周りに回転する。すると、集電リング３０のガイド溝３１に従い、駆動スライダ５１が径方向に摺動する。可動接点組立５０が移動する際は、集電リング３０側及び固定リング３５側の両接点が開極する。可動接点組立５０の停止時は、両接点が閉極する。

本実施形態によれば、上記の動作を、可動接点組立５０内に設けた簡単な機構により、転がり接触及び摺動接触が無い形で実現することができる。したがって、切換時の負荷が小さい耐久性の高い、安価なタップ選択器２の可動接点駆動機構１００を提供することができる。

なお、開極時は、接点付勢力の反力が集電リング３０のガイド溝３１と駆動ローラ５２との間に作用する。この作用点は、可動接点組立５０よりも径方向内側の位置にあり、中心から比較的距離が小さい位置となる。そのため、開極動作時の駆動負荷トルクを低く抑えることができる。加えて、可動接点７０の開極後は、上下一対の駆動スライダ５１を中央部で当接させることにより、開極反力が相殺される。したがって、開極後の切換駆動負荷を極めて小さく抑えることができる。

次に、実施形態の変形例について説明する。
実施形態の可動接点組立は、駆動スライダに対して回転可能に支持され、ガイド溝に案内される駆動ローラを備える。これに対して、可動接点組立は、駆動ローラを備えなくてもよい。例えば、駆動スライダは、ガイド溝に案内される球面状の凸部（例えば湾曲部）を備えてもよい。例えば、駆動ローラの設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態のくびれ部は、軸方向から見て、定常半径部に対して径方向の内側に向かって湾曲する。これに対して、くびれ部は、軸方向から見て定常半径部に対して径方向の外側に向かって湾曲してもよい。例えば、くびれ部の態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の駆動支柱は、複数の可動接点組立を同時に回転駆動させる。これに対して、可動接点駆動機構は、複数の可動接点に対応する駆動部材を別個に備えてもよい。例えば、複数の可動接点組立の駆動態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の可動接点組立は、軸方向において集電リング及び固定リングの両側から可動接点組立において互いに同じ種類の構成部品を裏返して順番に積層した状態で組み立てられる。これに対して、可動接点組立は、軸方向において集電リング及び固定リングの両側から互いに異なる種類の構成部品を積層することで組み立てられてもよい。例えば、可動接点組立の構成態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の一対の駆動スライダは、開極保持力を相殺させるように互いに当接する当接部を備える。これに対して、一対の駆動スライダは、当接部を備えなくてもよい。例えば、開極保持力を相殺するための部材の設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の可動接点組立は、駆動スライダの当接部を軸方向に沿って案内するガイドホルダを更に備える。これに対して、可動接点組立は、ガイドホルダを備えなくてもよい。例えば、ガイドホルダの設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の可動接点組立は、駆動スライダ、昇降アーム及び可動接点を覆うカバーを更に備える。これに対し、可動接点組立は、カバーを備えなくてもよい。例えば、カバーの設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の可動接点組立は、駆動スライダに対して回転可能に支持され、カバーの内側壁面に沿うように駆動スライダの径方向の摺動動作を案内する複数の水平ガイドローラを更に備える。これに対し、可動接点組立は、水平ガイドローラを備えなくてもよい。例えば、水平ガイドローラの設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の可動接点組立は、駆動スライダに対して回転可能に支持され、集電リング及び固定リングの各表面に対して転がり接触する複数の垂直ガイドローラを更に備える。これに対し、可動接点組立は、垂直ガイドローラを備えなくてもよい。例えば、垂直ガイドローラの設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の水平ガイドローラは、軸方向から見て駆動スライダの４隅部に１つずつ合計４つ配置される。これに対し、水平ガイドローラは、駆動スライダの４隅部以外の場所に配置されてもよい。例えば、水平ガイドローラの数は、３個以下又は５個以上であってもよい。例えば、水平ガイドローラの配置場所及び数は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の垂直ガイドローラは、駆動スライダにおいて集電リング及び固定リングに対向する部分に１つずつ合計２個配置される。これに対し、垂直ガイドローラは、駆動スライダにおいて集電リング及び固定リングに対向する部分以外の場所に配置されてもよい。例えば、垂直ガイドローラの数は、１個又は３個以上であってもよい。例えば、垂直ガイドローラの配置場所及び数は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の駆動スライダは、駆動スライダの摺動動作により昇降ローラに当接することで昇降アームを回転させる昇降押圧部を備える。これに対し、駆動スライダは、昇降押圧部を備えなくてもよい。例えば、昇降アームを回転させるための部材を駆動スライダとは別個に設けてもよい。例えば、昇降押圧部の設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の可動接点は、複数設けられる。これに対し、可動接点は、１つのみ設けられてもよい。例えば、可動接点の設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の昇降アームは、複数の可動接点を同時に昇降させる複数のアーム突起を備える。これに対し、昇降アームは、アーム突起を備えなくてもよい。例えば、複数の可動接点を昇降させるための部材を別個に設けてもよい。例えば、アーム突起の設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の昇降アームは、可動接点を仕切る複数の仕切り部を備える。これに対し、昇降アームは、仕切り部を備えなくてもよい。例えば、複数の可動接点を互いに接触することなく昇降させるための部材を別個に設けてもよい。例えば、仕切り部の設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の複数の仕切り部は、可動接点組立の周方向への回転動作時に可動接点が周方向に対して斜め方向に動作可能に、互いに間隔をあけて配置される。これに対して、複数の仕切り部は、可動接点が斜め動作不能に配置されてもよい。例えば、複数の仕切り部は、可動接点の厚みと同じ程度に互いに間隔をあけて配置されてもよい。例えば、複数の仕切り部の配置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の可動接点は、一対の昇降アームに挟まれるように可動接点の径方向の中央部から突出する中央凸部を備える。これに対し、可動接点は、中央凸部を備えなくてもよい。例えば、可動接点は、中央凸部以外の部分で位置を制限されてもよい。例えば、中央凸部の設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の可動接点は、軸方向から見て中央凸部と重なる位置に、付勢部材が配置される中央凹部を備える。これに対し、可動接点は、中央凹部を備えなくてもよい。例えば、付勢部材は、可動接点において中央凹部以外の部分に配置されてもよい。例えば、中央凹部の設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の可動接点組立は、可動接点を付勢する付勢部材を更に備える。これに対し、可動接点組立は、付勢部材を備えなくてもよい。例えば、可動接点は、付勢部材とは別に、可動接点に対して力を作用させる部材、機構及び装置等を備えてもよい。例えば、付勢部材の設置態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

実施形態の基準部材は、ゼネバドライバの回転に連動して回転するゼネバギアである。これに対して、基準部材は、ゼネバギアでなくてもよい。例えば、基準部材は、駆動モータの駆動により回転する回転体であってもよい。例えば、基準部材は、基準軸を中心に回転可能であればよい。例えば、基準部材の態様は、設計仕様に応じて変更することができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、可動接点組立の回転停止及び回転駆動の切換動作は、接点非接触状態で行われる。これにより、切換時の負荷を抑制し、耐久性に優れ、かつ、部品点数の増加を抑制することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

２…タップ選択器、３０…通電リング、３１…ガイド溝、３２…定常半径部、３３…くびれ部、３５…固定リング、３６…固定接点、４０…駆動支柱、５０…可動接点組立、５１…駆動スライダ、５２…駆動ローラ、５３…水平ガイドローラ、５４Ａ，５４Ｂ…垂直ガイドローラ、５６…昇降押圧部、５７…当接部、５８…ガイドホルダ、６０…昇降アーム、６１…昇降ローラ、６４…アーム突起、６５…仕切り部、７０…可動接点、７２…中央凸部、７３…中央凹部、７５…付勢部材、８０…カバー、１００…可動接点駆動機構、Ｇ…基準軸、ＣＳ…接点接触状態、ＮＣ…接点非接触状態

Claims (14)

1. 基準軸の周りの周方向に回転する可動接点組立を備え、
   前記可動接点組立は、
   前記基準軸に沿う軸方向と直交する径方向に摺動する駆動スライダと、
   前記駆動スライダの摺動動作に連動して回転する昇降アームと、
   前記昇降アームの回転動作に連動して移動し、前記可動接点組立の回転停止時は集電リングと固定接点との間で接点接触状態を保持し、前記可動接点組立の回転駆動時は前記集電リングと前記固定接点との間で接点非接触状態を保持する可動接点と、を備え、
   前記可動接点組立の回転停止及び回転駆動の切換動作は、前記接点非接触状態で行われる、
   タップ選択器の可動接点駆動機構。
2. 前記集電リングは、前記基準軸と同心環状に形成されるガイド溝を有し、
   前記可動接点組立は、
   前記駆動スライダに対して回転可能に支持され、前記ガイド溝に案内される駆動ローラと、
   前記駆動スライダ、前記昇降アーム及び前記可動接点を覆うカバーと、
   前記カバーと前記可動接点との間に配置され、前記可動接点を付勢する付勢部材と、を備える、
   請求項１に記載のタップ選択器の可動接点駆動機構。
3. 前記ガイド溝は、
   前記径方向の定位置で前記駆動ローラを前記周方向に案内する定常半径部と、
   前記駆動ローラを前記周方向に交差する方向に案内するくびれ部と、を備え、
   前記くびれ部は、前記軸方向から見て、前記定常半径部に対して前記径方向の内側に向かって湾曲する、
   請求項２に記載のタップ選択器の可動接点駆動機構。
4. 前記可動接点組立は、前記軸方向に沿って複数配置され、
   前記可動接点駆動機構は、前記軸方向に沿って延び、複数の前記可動接点組立を支持することで前記周方向に回転駆動させる駆動支柱を更に備える、
   請求項２又は３に記載のタップ選択器の可動接点駆動機構。
5. 前記可動接点駆動機構は、前記基準軸と同心環状に形成され、前記固定接点を支持する固定リングを更に備え、
   前記可動接点組立は、前記軸方向において前記集電リング及び前記固定リングの両側から前記可動接点組立において互いに同じ種類の構成部品を裏返して順番に積層した状態で組み立てられる、
   請求項１又は２に記載のタップ選択器の可動接点駆動機構。
6. 前記駆動スライダは、前記軸方向に互いに対向するように一対設けられ、前記集電リングと前記固定接点との間で前記接点非接触状態を保持する開極保持力が前記軸方向に作用するように構成され、
   一対の前記駆動スライダは、前記開極保持力を相殺させるように互いに当接する当接部を備える、
   請求項１又は２に記載のタップ選択器の可動接点駆動機構。
7. 前記可動接点組立は、前記駆動スライダの前記当接部を前記軸方向に沿って案内するガイドホルダを更に備える、
   請求項６に記載のタップ選択器の可動接点駆動機構。
8. 前記可動接点駆動機構は、前記基準軸と同心環状に形成され、前記固定接点を支持する固定リングを更に備え、
   前記可動接点組立は、
   前記駆動スライダ、前記昇降アーム及び前記可動接点を覆うカバーと、
   前記駆動スライダに対して回転可能に支持され、前記カバーの内側壁面に沿うように前記駆動スライダの前記径方向の摺動動作を案内する複数の水平ガイドローラと、
   前記駆動スライダに対して回転可能に支持され、前記集電リング及び前記固定リングの各表面に対して転がり接触する複数の垂直ガイドローラと、を更に備える、
   請求項１又は２に記載のタップ選択器の可動接点駆動機構。
9. 前記駆動スライダは、前記軸方向から見て矩形状に形成され、
   前記水平ガイドローラは、前記軸方向から見て前記駆動スライダの４隅部に１つずつ合計４つ配置され、
   前記垂直ガイドローラは、前記駆動スライダにおいて前記集電リング及び前記固定リングに対向する部分に１つずつ合計２個配置される、
   請求項８に記載のタップ選択器の可動接点駆動機構。
10. 前記可動接点組立は、
    前記駆動スライダ、前記昇降アーム及び前記可動接点を覆い、前記昇降アームを回転可能に支持するカバーと、
    前記昇降アームに対して回転可能に支持される昇降ローラと、を備え、
    前記駆動スライダは、前記駆動スライダの摺動動作により前記昇降ローラに当接することで前記昇降アームを回転させる昇降押圧部を備える、
    請求項１又は２に記載のタップ選択器の可動接点駆動機構。
11. 前記可動接点は、複数設けられ、
    前記昇降アームは、
    複数の前記可動接点を同時に昇降させる複数のアーム突起と、
    前記可動接点を仕切る複数の仕切り部と、を備える、
    請求項１又は２に記載のタップ選択器の可動接点駆動機構。
12. 前記複数の仕切り部は、前記可動接点組立の前記周方向への回転動作時に前記可動接点が前記周方向に対して斜め方向に動作可能に、互いに間隔をあけて配置される、
    請求項１１に記載のタップ選択器の可動接点駆動機構。
13. 前記昇降アームは、前記径方向に対向するように一対設けられ、
    前記可動接点は、一対の前記昇降アームに挟まれるように前記可動接点の前記径方向の中央部から突出する中央凸部を備える、
    請求項１又は２に記載のタップ選択器の可動接点駆動機構。
14. 前記可動接点組立は、前記可動接点を付勢する付勢部材を更に備え、
    前記可動接点は、前記軸方向から見て前記中央凸部と重なる位置に、前記付勢部材が配置される中央凹部を備える、
    請求項１３に記載のタップ選択器の可動接点駆動機構。