JPH0548605B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ この発明は変圧器等の電圧を調整する負荷時タ
ツプ切換装置、特にその駆動メカニズムの改良に
関するものである。 ［従来の技術］ 第３図に負荷時タツプ切換装置の結線図を示
す。第３図において、ライン側に接続された端子
２には主巻線４、第１及び第２の粗タツプ巻線６
及び８が直列接続されている。主巻線４と第１の
粗タツプ巻線６の接続点２６は粗タツプ切換手段
２０の接点１０３に、第１の粗タツプ巻線６と第
２の粗タツプ巻線８との接続点２４は接点１０２
に、第２の粗タツプ巻線８の他の端部は接点１０
１にそれぞれ接続されている。粗タツプ切換手段
２０は接点１０１，１０２，１０３との接触を切
換えることによつてタツプ２２，２４，２６を切
換える。粗タツプ切換手段２０には密タツプ巻線
２８が直列に接続されている。密タツプ巻線２８
の各タツプは密タツプ切換手段３０の各接点１１
〜１９に接続されている。密タツプ切換手段３０
の共通接続端子３２は中性点側に接続されてい
る。共通接続端子３２に接続された可動接点４０
と各接点１１〜１９との接続を切換えることによ
つて密タツプ切換を行なう。粗タツプ切換手段２
０により大まかに、また密タツプ切換手段３０に
より細かくタツプの切換を行なう。粗タツプ切換
手段２０と密タツプ切換手段３０とを組合せるこ
とにより、全体的に多段数のタツプ切換を行なう
ことができる。 なお、密タツプ切換手段３０は、負荷電流を遮
断せずに連続的にタツプ切換を行ないうる構造に
なつている。一方、粗タツプ切換手段２０はタツ
プ切換の際のタツプ間の電圧差が大きいため、通
電状態では切換を行なうことができない。そこ
で、粗タツプ切換を行なう場合、一旦密タツプ切
換手段３０を補助接点Ｋに接続し、粗タツプ切換
手段２０を非通電状態にしてから粗タツプ切換を
行なう。この際、負荷への電力供給は、粗タツプ
切換手段２０に並列接続された補助切換手段３４
を通じて行なわれるので、負荷への電力供給は遮
断されない。 次に、負荷時タツプ切換装置の一般的な構成を
第４図に示す。第４図において、ウオームホイー
ル３６は、駆動手段（図示せず）により回転駆動
される。ウオームホイール３６の回転軸と同軸の
駆動軸３８には密タツプ切換手段３０の可動接点
４０が固定されており、その周囲には接点１１〜
１９及びＫ（第４図では、接点１２および１７の
みを示す）が配置されている。ウオームホイール
３６が単位角度（この場合36度）ずつ回転される
ことによつてタツプの切換を行なう。駆動軸３８
の下部には入力軸４４を介して粗タツプ切換手段
２０及び補助切換手段３４を駆動するための駆動
メカニズム４２が設けられている。ウオームホイ
ール３６の回転力は駆動軸３８及び入力軸４４を
介して駆動メカニズム４２に伝達される。すなわ
ち、密タツプ切換手段３０の可動接点４０が１回
転する動作に対応させて粗タツプ切換手段２０及
び補助タツプ切換手段３４を動作させるものであ
る。 例えば、実開昭58−10324号公報に記載された
従来の駆動メカニズムを第５図及び第６図を用い
て説明する。第５図はその駆動メカニズムの構成
を示す側部断面図、第６図はその平面図である。 第５図及び第６図において、入力軸４４の下端
部４４ａには駆動レバー４６が固着され、入力軸
４４の回転により例えば第６図中矢印Ａで示す方
向に回転される。駆動レバー４６の下方には２つ
の回転円盤５２及び５２Ｋが回転自在に入力軸４
４に対して対称に設けられている。各回転円盤５
２及び５２Ｋの上面には歯車５０及び５０Ｋが、
また下面にはローラーを有する一対の突起５４及
び５４Ｋがそれぞれ設けられている。入力軸４４
の下方には、２つのゼネバギア５６及び５６Ｋが
それぞれ相互に独立で、かつ、入力軸４４とも無
関係に回転自在に設けられている。各ゼネバギア
５６及び５６Ｋにはそれぞれ出力軸５８及び５８
Ｋが固着されている。また、各ゼネバギア５６及
び５６Ｋはそれぞれ２つの溝６０，６１及び６０
Ｋ，６１Ｋを有している。また、駆動レバー４６
には歯車５０及び５０Ｋの歯と係合し、歯車５０
及び５０Ｋを回転させるための複数のピン４８が
植設されている。 この従来の負荷時タツプ切換装置の駆動メカニ
ズムによれば、粗タツプ２２，２４，２６と密タ
ツプ１１〜１９及びＫとの組合せにより、次の頁
の第１表に示すように、No.１からNo.25までのタツ
プポジシヨンしか選択できない。（その理由は後
に詳述する）

【表】

【表】 従来の駆動メカニズムにおける切換動作を説明
する。 第６図は、例えばタツプポジシヨンNo.１におけ
る状態、すなわち第３図に示す状態に各粗タツプ
切換手段２０、密タツプ切換手段３０及び補助切
換手段３４が切換えられている最大タツプ状態を
示している。この状態からタツプポジシヨンNo.２
に切換える場合、駆動軸３８が単位角度（36度）
回転され、この駆動軸３８に固着された密タツプ
切換手段３０の可動接点４０は接点１１との接触
を解除され、新たに接点１２に接触される。この
時、駆動軸３８の回転は入力軸４４を介して駆動
レバー４６に伝えられ、駆動レバー４６は第６図
中矢印の方向に単位角度（36度）回転される。さ
らにタツプポジシヨンNo.２からNo.３へ、No.３から
No.４へ、No.４からNo.５へと切換を続けられる。さ
らに、タツプポジシヨンNo.５からNo.６へ切換えら
れる場合、駆動レバー４６に設けられたピン４８
が図中左側の歯車５０Ｋと係合しつつ回転する。
このとき、ピン４８が伝達手段として作用し、歯
車５０Ｋ及び回転円盤５２Ｋが半回転される。回
転円盤５２Ｋの半回転により、突起５４がゼネバ
ギア５６Ｋの溝６０Ｋと係合し、ゼネバギア６０
Ｋを所定角度回転させる。ゼネバギア６０Ｋに固
着された出力軸５８Ｋは補助切換手段３４Ｋの可
動接点４２を接点１０１K′に接触させる（第３
図ならびに第１表参照）。さらに駆動軸３８の回
転を続け、タツプポジシヨンNo.10からNo.11に切換
わるとき、駆動レバー４６に設けられたピン４８
が第６図中右側の歯車５０と係合しつつ回転す
る。これにより、歯車５０及び回転円盤５２が半
回転し、突起５４がゼネバギア５６の溝６０と係
合してゼネバギア５６を所定角度回転させる。ゼ
ネバギア５６の回転により、ゼネバギア５６に固
着された出力軸５８も所定角度回転され、この出
力軸５８に固着された粗タツプ切換手段２０の可
動接点４１は接点１０１から接点１０２に切換え
られる（第３図ならびに第１表参照）。この時、
密タツプ切換手段３０の可動接点４０は補助接点
Ｋに接触されており、粗タツプ切換手段２０には
電流は流れていない。さらに駆動軸３８を介して
駆動レバー４６を回転させることにより、第１表
に示す順にタツプポジシヨンの切換を行なうこと
ができる。 ［発明が解決しようとする問題点］ 以上のように構成された従来に負荷時タツプ切
換装置の駆動メカニズムは、前述したように、密
タツプ切換手段３０の接点に余裕があるにも拘ら
ず、タツプポジシヨンNo.25までしか切換えること
ができない。その理由は、タツプポジシヨンNo.25
から次のタツプポジシヨンに切換えようとする
と、駆動レバー４６に設けられたピン４８が第６
図中左側の歯車５０Ｋと係合し、歯車５０Ｋ及び
回転円盤５２Ｋを半回転させてしまう。この回転
円盤５２Ｋの回転により、突起５４Ｋがゼネバギ
ア５６Ｋの溝６０Ｋと係合してゼネバギア５６Ｋ
を所定角度回転させてしまう。その結果、出力軸
５８Ｋの回転を介して、すでに接点１０２Ｋに切
換えられている補助切換手段３４の可動接点を接
点１０２Ｋから外してしまうからである。 これを一般的に表現すると、密タツプ切換手段
３０の接点数をＮ、粗タツプ巻線の数をｎとすれ
ば、理論上はＮ×（ｎ＋１）のタツプポジシヨン
を確保できる。ところが、従来の負荷時タツプ切
換装置ではＮ×（ｎ＋１）−Ｎ／２のタツプポジシ
ヨンしか確保できないという問題点を有してい
た。 また、粗タツプ切換手段２０及び補助切換手段
３４を切換えるために歯車５０，５０Ｋ及び回転
円盤５２，５２Ｋ等によつて構成される回転体を
２個必要とし、構造の複雑化及び装置の大型化と
いう問題点を有していた。 この発明は以上のような問題点を解決するため
になされたものであり、構造が簡単かつ小型であ
り、理論上に近いタツプポジシヨンを得ることが
できる負荷時タツプ切換装置を提供することを目
的としている。 ［問題点を解決するための手段］ この発明に係る負荷時タツプ切換装置は、 主巻線に直列に接続された複数の粗タツプ巻線
と、 前記粗タツプ巻線に接続された複数の接点及び
可動接点を有し、当該可動接点と接点との接触を
切換える粗タツプ切換手段と、 前記粗タツプ巻線に直列に接続され、複数のタ
ツプを有する密タツプ巻線と、 所定の単位角度ごとに回転される駆動軸と、 前記密タツプ巻線の各タツプに接続された接
点、補助接点及び前記駆動軸に接続された可動接
点を有し、前記駆動軸の所定の単位角度ごとの回
転により、当該可動接点と各接点又は補助接点と
の接触を選択して切換える密タツプ切換手段と、 前記密タツプ切換手段の補助接点に接続された
可動接点及び前記粗タツプ巻線の各接点に接続さ
れた接点とを有し、当該可動接点と各接点との接
触を切換える補助切換手段と、 前記駆動軸の回転に連動して所定単位角度ごと
に回転される駆動レバーと、 前記粗タツプ切換手段の可動接点に接続された
第１の切換手段と、 前記補助切換手段の可動接点に接続された第２
の切換手段と、 前記駆動レバー及び前記第１及び第２の切換手
段とは独立して設けられ、前記第１の切換手段と
係合して前記第１の切換手段を駆動する第１の突
起及び前記第２の切換手段と係合して前記第２の
切換手段を駆動する第２の突起を有する回転体
と、 前記駆動レバーに設けられ、前記密タツプ切換
手段の可動接点が補助接点と接触している状態か
ら接触を解除されるように切換えられる際に、前
記回転体と係合して前記回転体を前記第１の切換
手段を駆動するように回転させる第１の伝達手段
と、 前記駆動レバーに設けられ、前記密タツプ切換
手段の可動接点が補助接点と接触するように切換
えられる際に、前記回転体と係合して前記回転体
を前記第２の切換手段を駆動するように回転させ
る第２の伝達手段と、 を具備している。 また、前記第１及び第２の伝達手段は前記所定
の単位角度内に所定の間隔をもつて設けられた複
数個のピンを具備し、 前記回転体は前記複数個のピンによつて回転さ
せられる歯車と、当該歯車と連動して回転する第
１及び第２の面を有する回転円盤を具備し、 前記第１の突起は前記回転円盤の第１の面に、
前記第２の突起は前記第２の面にそれぞれ設けら
れている。 さらに、前記第１の突起と第２の突起とはそれ
ぞれ180度隔てて対向するように設けられ、 前記第１の切換手段は前記第１の突起と係合す
る溝を有する第１のゼネバギアを具備し、 前記第２の切換手段は前記第２の突起と係合す
る溝を有し、前記第１のゼネバギアと同心的かつ
独立に駆動される第２のゼネバギアを具備してい
る。 ［作用］ 駆動レバーに設けられた第１及び第２の伝達手
段（複数のピン）は、それぞれ回転体（の歯車）
と係合して回転体を半回転させる。最初第２の伝
達手段によつて回転体が半回転されると、第２の
突起が第２の切換手段（第２のゼネバギアの溝）
と係合して第２の切換手段を所定角度回転させ
る。第２の切換手段による補助切換動作中、第１
の切換手段は独立しているため、これに接続され
た粗タツプ切換手段は切換えられない。さらに駆
動レバーが所定単位角度回転されると、第１の突
起が第１の切換手段（第１のゼヌバギアの溝）と
係合して第１の切換手段を所定角度回転させる。
第１の切換手段による粗タツプ切換動作中、第２
の切換手段は独立しているため、これに接続され
た補助切換手段は切換えられない。 ［実施例］ この発明に係る負荷時タツプ切換装置の一実施
例を第１図及び第２図を用いて説明する。第１図
はこの発明に係る負荷時タツプ切換装置の、特に
駆動メカニズムの構成を示す平面図、第２図はそ
の側部部分断面図である。なお、駆動メカニズム
以外の構成は第３図及び第４図に示す従来例と共
通である。 第１図及び第２図において、駆動レバー４６に
は第１の伝達手段としての複数の第１のピン６２
及び第２の伝達手段としての複数の第２のピン６
２Ｋが図中下向きに設けられている。駆動レバー
４６の下方には回転体として機能する歯車６６を
有する回転円盤６８が回転自在に保持されてい
る。回転円盤６８の第１の面（裏面）６８ａには
ローラーを有する第１の突起７０が、また第２の
面（表面）６８ｂにはローラーを有する第２の突
起７０Ｋが設けられている。第１の突起７０と第
２の突起７０Ｋとは、第１図に示すように回転円
盤６８の回転軸に対して対称（180度）となるよ
うに配置されている。さらに、駆動レバー４６の
下方には、実質的に同一形状の第１及び第２のゼ
ネバギア５６及び５６Ｋがそれぞれ同心的に、か
つ独立して回転可能に設けられている。第２図中
下側に位置する第１のゼネバギア５６は出力軸５
８を介して粗タツプ切換手段２０の可動接点４１
に接続されている。また、第２図中上側に位置す
る第２のゼネバギア５８Ｋは出力軸５８Ｋを介し
て補助切換手段３４の可動接点４２に接続されて
いる。第１及び第２のゼネバギア５６，５６Ｋは
それぞれ回転円盤６８に設けられた第１及び第２
の突起７０，７０Ｋと係合するための２つの溝６
０及び６１，６０Ｋ及び６１Ｋを有している。 この実施例によれば、第２表に示すようにNo.１
からNo.29までのタツプポジシヨンが選択可能であ
る。

【表】

【表】 次にこの実施例の動作を説明する。 第１図はタツプポジシヨンNo.１の場合の状態を
示している。すなわち、各切換手段２０，３０及
び３４が第３図に示すように切換えられている最
大タツプ状態を示している。この状態から、タツ
プポジシヨンNo.２に切換える場合、駆動軸３８が
単位角度（この場合36度）回転され、密タツプ切
換手段３０の可動接点４０は接点１１との接触を
解除され、接点１２に接触される。このとき、駆
動軸３８の回転は、入力軸４４を介しても駆動レ
バー４６に伝えられ、駆動レバー４６も第１図中
矢印Ｂで示す方向に単位角度（36度）回転され
る。ここで、駆動レバー４６に設けられた第１及
び第２のピン６２及び６２Ｋは歯車６６から遠ざ
かつて行くので、歯車６６及びこれと一体となつ
た回転円盤６８は回転されない。同時に、第１及
び第２のゼネバギア５６及び５６Ｋも回転され
ず、これらに接続された粗タツプ切換手段２０及
び補助切換手段３４を切換えられない。 さらに駆動レバー４６を回転され、タツプポジ
シヨンNo.９からタツプポジシヨンNo.10に切換える
場合（第１図に示す駆動レバー４６が歯車６６に
対して図とは対称の位置に到達した場合）、駆動
レバー４６の第２のピン６２Ｋが歯車６６と係合
しつつ回転する。この際、歯車６６及び回転円盤
６８が図中反時計方向に半回転する。回転円盤６
８の回転にともない、回転円盤６８の表側６８ｂ
に設けられた第２の突起７０Ｋが第２のゼネバギ
ア５６Ｋの溝６０Ｋに係合し、第２のゼネバギア
５６Ｋを所定角度回転させる。第２のゼネバギア
５６Ｋの所定角度の回転により、これに固着され
た出力軸５８Ｋ（第２図参照）も所定角度回転す
る。その結果、出力軸５８Ｋに接続された補助切
換手段３４の可動接点４１が接点１０１K′に接
触される（第３図ならびに第２表参照）。なお、
タツプポジシヨンNo.10では、密タツプ切換手段３
０の可動接点４０は補助接点Ｋに接触している。 次に、タツプポジシヨンNo.10からNo.11に切換え
る場合、駆動レバー４６が第１図中矢印Ｂで示す
方向にさらに所定角度回転する。このとき、駆動
レバー４６に設けられた第１のピン６２が歯車６
６と係合しつつ回転する。その結果、歯車６６及
び回転円盤６８はさらに半回転される。今度は、
回転円盤６８の裏側６８ａに設けられた第１の突
起７０（第２図参照）が第１のゼネバギア５６の
溝６０と係合し、第１のゼネバギア５６を所定角
度回転させる。このとき、回転円盤６８の表面６
８ｂに設けられた第２の突起７０Ｋは第２のゼネ
バギア５６Ｋから遠ざかる方向に回転するので、
第２のゼネバギア５６Ｋとは係合せず、第２のゼ
ネバギア５６Ｋは回転されない。 第１のゼネバギア５６が所定角度回転すること
により、これに固着された出力軸５８も所定角度
回転し、この出力軸５８に接続された粗タツプ切
換手段２０の可動接点４１が接点１０１から接点
１０２に切換えられる（第３図ならびに第２表参
照）。このとき、密タツプ切換手段３０の可動接
点４０は補助接点Ｋに接触しており、粗タツプ切
換手段２０には電流は流れていない。従つて、切
換に際して接点間にアークは発生しない。 さらに駆動レバー４６を所定の単位角度ごとに
回転を続ければ、タツプポジシヨンNo.19からNo.21
に切換える際に、上記動作と実質的に同じ動作を
繰返す（各突起７０，７０Ｋが係合する溝が６
１，６１Ｋとなる点が異なる）。最終位置である
タツプポジシヨンNo.29では、第１図に示す状態と
は駆動レバー４６及び各ゼネバギア５６，５６Ｋ
を含めて完全に上下対称な位置関係になり、第２
の駆動ピン６２Ｋが歯車６６と係合する手前で停
止する。そのため、粗タツプ切換手段２０及び補
助切換手段３４はいずれも動作せず、粗タツプ切
換手段２０の可動接点４１は接点１０３を越える
ことなはく、また補助切換手段３４の可動接点４
２も接点１０２Ｋを越えることはない。 ［発明の効果］ この発明によれば、以下の効果を得ることがで
きる。 第１に、粗タツプ切換と補助切換とを駆動レバ
ーの一連の動作のうち近接した段階において行な
うので、従来のものと比較してより多くのタツプ
ポジシヨンを確保することができる。具体的に
は、密タツプ切換手段の接点数をＮ、粗タツプ巻
線の数をｎとして、従来例ではＮ×（ｎ＋１）−
Ｎ／２しかタツプポジシヨンを確保できなかつた
が、この発明によれば、Ｎ×（ｎ＋１）−１のタツ
プポジシヨンを確保することができる。 また、歯車６６及び回転円盤６８等で構成され
る１つの回転体を用いて粗タツプ切換及び補助切
換を行なうことができ、構造が簡単かつ小型化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る負荷時タツプ切換装
置、特にその駆動メカニズムの構成を示す平面
図、第２図はその側部部分断面図、第３図は一般
的な負荷時タツプ切換装置の結線図、第４図は一
般的な負荷時タツプ切換装置の構造を示す図、第
５図は従来の負荷時タツプ切換装置の駆動メカニ
ズムを示す側部部分断面図、第６図はその平面図
である。 図中、６，８は粗タツプ巻線、２０は粗タツプ
切換手段、３０は密タツプ切換手段、３４は補助
切換手段、４０，４１，４２は可動接点、４６は
駆動レバー、５６は第１のゼネバギア、５６Ｋは
第２のゼネバギア、６２は第１のピン、６２Ｋは
第２のピン、６６は歯車、６８は回転円盤、７０
は第１の突起、７０Ｋは第２の突起である。な
お、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主巻線に直列に接続された複数の粗タツプ巻
   線と、 前記粗タツプ巻線に接続された複数の接点及び
   可動接点を有し、当該可動接点と接点との接触を
   切換える粗タツプ切換手段と、 前記粗タツプ巻線に直列に接続され、複数のタ
   ツプを有する密タツプ巻線と、 所定の単位角度ごとに回転される駆動軸と、 前記密タツプ巻線の各タツプに接続された接
   点、補助接点及び前記駆動軸に接続された可動接
   点を有し、前記駆動軸の所定の単位角度ごとの回
   転により、当該可動接点と各接点又は補助接点と
   の接触を選択して切換える密タツプ切換手段と、 前記密タツプ切換手段の補助接点に接続された
   可動接点及び前記粗タツプ巻線の各接点に接続さ
   れた接点とを有し、当該可動接点と各接点との接
   触を切換える補助切換手段と、 前記駆動軸の回転に連動して所定単位角度ごと
   に回転される駆動レバーと、 前記粗タツプ切換手段の可動接点に接続された
   第１の切換手段と、 前記補助切換手段の可動接点に接続された第２
   の切換手段と、 前記駆動レバー及び前記第１及び第２の切換手
   段とは独立して設けられ、前記第１の切換手段と
   係合して前記第１の切換手段を駆動する第１の突
   起及び前記第２の切換手段と係合して前記第２の
   切換手段を駆動する第２の突起を有する回転体
   と、 前記駆動レバーに設けられ、前記密タツプ切換
   手段の可動接点が補助接点と接触している状態か
   ら接触を解除されるように切換えられる際に、前
   記回転体と係合して前記回転体を前記第１の切換
   手段を駆動するように回転させる第１の伝達手段
   と、 前記駆動レバーに設けられ、前記密タツプ切換
   手段の可動接点が補助接点と接触するように切換
   えられる際に、前記回転体と係合して前記回転体
   を前記第２の切換手段を駆動するように回転させ
   る第２の伝達手段と、 を具備する負荷時タツプ切換装置。 ２ 前記第１及び第２の伝達手段は前記所定の単
   位角度内に所定の間隔をもつて設けられた複数個
   のピンを具備し、 前記回転体は前記複数個のピンによつて回転さ
   せられる歯車と、当該歯車と連動して回転する第
   １及び第２の面を有する回転円盤を具備し、 前記第１の突起は前記回転円盤の第１の面に、
   前記第２の突起は前記第２の面にそれぞれ設けら
   れていること を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の負荷時
   タツプ切換装置。 ３ 前記第１の突起と第２の突起とはそれぞれ
   180度隔てて対向するように設けられ、 前記第１の切換手段は前記第１の突起と係合す
   る溝を有する第１のゼネバギアを具備し、 前記第２の切換手段は前記第２の突起と係合す
   る溝を有し、前記第１のゼネバギアと同心的かつ
   独立に駆動される第２のゼネバギアを具備してい
   ること を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の負荷時タツプ切換装置。