特許 5873841 タップ選択器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5873841

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】タップ選択器

(51)【国際特許分類】

   H01F 29/04 20060101AFI20160216BHJP

【ＦＩ】

   H01F29/04 502D

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-128522(P2013-128522)

(22)【出願日】2013年6月19日

(65)【公開番号】特開2015-5560(P2015-5560A)

(43)【公開日】2015年1月8日

【審査請求日】2013年11月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】591277371

【氏名又は名称】有限会社田島製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100090206

【弁理士】

【氏名又は名称】宮田 信道

(74)【代理人】

【識別番号】100168228

【弁理士】

【氏名又は名称】倉谷 達則

(72)【発明者】

【氏名】田島 博

【審査官】 井上 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−３０９０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１１５９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０２３８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０７７２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−００２６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３４０４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０１３１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ２９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回動自在な絶縁回転軸（１）と、平板状の集電接点（２）と、複数の平板状の固定接点（３）と、回転台座（４）と、一対の可動接点（５）と、絶縁支持体（６）とを備え、
集電接点（２）は、絶縁回転軸（１）を囲む形状で、絶縁支持体（６）に固定してあり、複数の固定接点（３）は、集電接点（２）の外周側にそれぞれ配置してあって、絶縁支持体（６）に固定してあり、集電接点（２）と固定接点（３）は、同じ肉厚で表裏がそれぞれ面一であり、回転台座（４）は、絶縁回転軸（１）に固定してあり、一対の可動接点（５）は、回転台座（４）の外周側で、集電接点（２）および固定接点（３）を挟むように配置してあり、それぞれ回転の半径方向の中央部を、付勢部材（５１）を介して、回転台座（４）に支持してあって、付勢部材（５１）により相互に近づく向きに付勢されていて、内周側に集電接点（２）と接触する集電接点用接触部（５２）を有し、外周側に固定接点（３）と接触する固定接点用接触部（５３）を有していることを特徴とするタップ選択器。

【請求項2】

集電接点用接触部（５２）および固定接点用接触部（５３）が、円柱の側面の形状をなしており、母線（Ｌ）が回転の接線方向に対して傾斜していて、集電接点用接触部（５２）の母線（Ｌ）と固定接点用接触部（５３）の母線（Ｌ）が平行であることを特徴とする請求項１記載のタップ選択器。

【請求項3】

可動接点（５）が、回転の接線方向に分割した複数の分割可動接点（５ａ，５ｂ）からなり、各分割可動接点（５ａ，５ｂ）は、回転の半径方向中央部において、接線方向向きの可動接点回転軸（５４）で連結してあり、相互に回動自在となっていることを特徴とする請求項１または２記載のタップ選択器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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関する。

【背景技術】

【0002】

従来、タップ選択器として、たとえば特許文献１に示すものが公知となっている。このタップ選択器は、文献中の図６に示すように、中心となる絶縁回転軸を基準にしてその外周の離れた位置を集電接点で取り囲み、集電接点の外周の離れた位置に、円周方向に間隔をおいて複数の固定接点を配置してある。また、集電接点の剛性を担保する補強部を設けてある。補強部は、集電接点から絶縁回転軸を中心とする放射状方向に延長し、固定接点とは非接触の絶縁状態を保ちながら、隣り合う固定接点の間を通過している。補強部および固定接点は、ブロック状のスペーサを介して絶縁取付板にボルト止めしてある。

【0003】

そして、絶縁回転軸にはローラコンタクト装置を外向きに突出して固定してある。ローラコンタクト装置は文献中の図１に示すように上下対称構造であって、集電接点の内周側を回転領域とするボディを絶縁回転軸に固定してある。ボディの上下にはローラ軸の基部を収容し、ローラ軸の先部を固定接点の上まで放射状に延長し、ローラ軸の先部にベアリングを介して筒状のローラを回転可能に支持してある。また、各ローラ軸の中間部には加圧具を固定してある。そして、板バネの基部をボディにボルト止めし、板バネの先部を加圧具に係止してある。これにより、板バネの押圧力を、ローラ軸と一体化された加圧具からローラに伝え、各接点に対する接触圧をローラに与えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−２５１６４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、文献１の発明は、絶縁回転軸と集電接点が接していないこと、および集電接点が絶縁回転軸から離隔した補強部の先端でボルト止めしてあることにより、絶縁回転軸に対する集電接点の取付高さおよび取付角度の精度を出すことが難しく、絶縁回転軸に取り付けたローラコンタクト装置に対する集電接点の上下方向の相対誤差が大きくなってしまうおそれがあった。また、集電接点が、放射状に延びる補強部を有する複雑な形状で、製造コストが高かった。

【0006】

本発明は、上記事情を鑑みたものであり、絶縁回転軸に対する集電接点の取付位置の精度が高く、かつ安価なタップ選択器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のうち請求項１の発明は、回動自在な絶縁回転軸と、平板状の集電接点と、複数の平板状の固定接点と、回転台座と、一対の可動接点と、絶縁支持体とを備え、集電接点は、絶縁回転軸を囲む形状で、絶縁支持体に固定してあり、複数の固定接点は、集電接点の外周側にそれぞれ配置してあって、絶縁支持体に固定してあり、集電接点と固定接点は、同じ肉厚で表裏がそれぞれ面一であり、回転台座は、絶縁回転軸に固定してあり、一対の可動接点は、回転台座の外周側で、集電接点および固定接点を挟むように配置してあり、それぞれ回転の半径方向の中央部を、付勢部材を介して、回転台座に支持してあって、付勢部材により相互に近づく向きに付勢されていて、内周側に集電接点と接触する集電接点用接触部を有し、外周側に固定接点と接触する固定接点用接触部を有していることを特徴とする。

【0008】

本発明のうち請求項２の発明は、集電接点用接触部および固定接点用接触部が、円柱の側面の形状をなしており、母線が回転の接線方向に対して傾斜していて、集電接点用接触部の母線と固定接点用接触部の母線が平行であることを特徴とする。

【0009】

本発明のうち請求項３の発明は、可動接点が、回転の接線方向に分割した複数の分割可動接点からなり、各分割可動接点は、回転の半径方向中央部において、接線方向向きの可動接点回転軸で連結してあり、相互に回動自在となっていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明のうち請求項１の発明によれば、集電接点と固定接点をそれぞれ絶縁支持体に固定してあって、集電接点と固定接点は同じ肉厚で表裏がそれぞれ面一であり、各部の寸法精度が高い。また、一対の可動接点が、集電接点および固定接点を挟むように配置してあり、それぞれ回転の半径方向の中央部を、付勢部材を介して支持してあるので、可動接点は互いに平行な状態が維持され、タップの切り換えがスムーズである。

【0011】

本発明のうち請求項２の発明によれば、集電接点用接触部および固定接点用接触部が、円柱の側面の形状をなしていることにより、集電接点と固定接点の位置が絶縁回転軸方向にずれている場合であっても、集電接点と集電接点用接触部および固定接点と固定接点用接触部の良好な接触状態を維持できる。また、母線が回転の接線方向に対して傾斜しているので、集電接点および固定接点における、集電接点用接触部および固定接点用接触部との摺動面が広く、集電接点および固定接点に傷が付きにくい。そして、集電接点用接触部の母線と固定接点用接触部の母線が平行なので、集電接点と固定接点に対して同じ向きで接触することになり、良好な接触状態となる。

【0012】

本発明のうち請求項３の発明によれば、集電接点と集電接点用接触部および固定接点と固定接点用接触部における相互の接触面は、完全に平行にはなり得ないので、実際には点で接触することになるが、可動接点を分割することで、分割数の分だけ接触点数が倍増するので、通過電流に余裕が生まれる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】タップ選択器の一相の導電部を示す斜視図である。

【図2】タップ選択器の全体斜視図である。

【図3】集電接点と軸受の組み立ての説明図であり、（ａ）は組立前、（ｂ）は組立後、（ｃ）はプレス加工後を示す。

【図4】集電接点と回転台座の組み立ての説明図であり、（ａ）は組立前、（ｂ）は組立後、（ｃ）はプレス加工後を示す。

【図5】集電接点、回転台座および可動接点を組み合わせたユニットの斜視図である。

【図6】（ａ）は可動接点の接触部側の斜視図であり、（ｂ）は集電接点用接触部および固定接点用接触部の形状の説明図である。

【図7】可動接点を分割した場合の説明図であり、（ａ）は組立前、（ｂ）は組立後を示す。

【図8】集電接点、固定接点および可動接点部分の平面図であり、（ａ）は定常状態、（ｂ）は切換中の可動接点が固定接点から離れる前の状態、（ｃ）は切換中の可動接点が固定接点から離れた後の状態を示す。

【図9】集電接点、固定接点および可動接点部分の縦断面図であり、（ａ）は定常状態、（ｂ）は切換中の可動接点が固定接点から離れる前の状態、（ｃ）は切換中の可動接点が固定接点から離れた後の状態を示す。

【図10】集電接点、固定接点および可動接点部分の縦断面図であり、固定接点の高さ位置が集電接点の高さ位置に対してずれた場合を示す。

【図11】（ａ）は可動接点上の想定点の説明図であり、（ｂ）はずれがない場合の各想定点を直線で結んだ線図、（ｃ）はずれがある場合の各想定点を直線で結んだ線図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明のタップ選択器の具体的な構成について、各図面に基づいて説明する。なお、以下における内周、外周、半径方向、接線方向、円周方向とは、特に断らない限り、絶縁回転軸１の回転中心を基準としたものである。このタップ選択器は、図２に示すように、奇数側選択器Ｔ１と偶数側選択器Ｔ２とが隣り合わせに設置され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相の導電部を重ねた構造であり、図１はそのうちの一相の導電部を抜き出して示したものである。そして、奇数側選択器Ｔ１および偶数側選択器Ｔ２のそれぞれについて、次のように同様の構成としてある。すなわち、中心には上下に延びる回動自在な絶縁回転軸１が位置しており、その外周を集電接点２で取り囲み、集電接点２の外周には円周方向に間隔をおいて複数のタップ切換支援接点２４を放射状に突出して設けてある。また、集電接点２およびタップ切換支援接点２４から外周側に離れた位置に、円周方向に間隔をおいて複数の固定接点３を配置してある。

【0015】

集電接点２とタップ切換支援接点２４は、図１〜図３に示すように、Ｐ字状の平板からなる一体物の部品である。これは、帯状の平板からＰ字状に切り出したものである。そして、Ｐ字状のうちリング状の部分、すなわち絶縁回転軸１の外周を囲む部分のうち、内周部を集電接点２とし、その外周部に円周方向に間隔をおいて配置する複数の矩形状部分をタップ切換支援接点２４としてある。また、集電接点２およびタップ切換支援接点２４を構成するＰ字状の平板のうち、リング状部分以外の部分（リング状部分から直線的に延びる部分）を、取付部８としてある。

【0016】

そして、リング状部分の中心孔２１には、軸受保持具２５および軸受２２を挿入してある。図３（ａ）に示すように、軸受保持具２５は円管からなるものであり、外径は中心孔２１の内径と等しく、内径は軸受２２の外径と等しい。その下端部には外周側に突出する外周側鍔部２５ａおよび内周側に突出する内周側鍔部２５ｂを形成してある。軸受保持具２５の素材としては、銅や真鍮など、柔らかくて圧縮成型しやすいものが望ましい。また、軸受２２は、ボールベアリングからなるものである。組み立てに際しては、まず軸受保持具２５を中心孔２１の下側から挿入すると、外周側鍔部２５ａが中心孔２１の周縁部に係合する。そして軸受２２を上側から軸受保持具２５に挿入し、軸受２２の下端を軸受保持具２５の内周側鍔部２５ｂに係合させる。この状態において、図３（ｂ）に示すように、軸受保持具２５の上端は軸受２２よりも上側に突出しており、この突出部分をプレス加工にて圧縮成型することで、図３（ｃ）に示すように、集電接点２と、軸受保持具２５および軸受２２が一体となる。

【0017】

さらに、この集電接点２には、内管２３を介して、一対の回転台座４を取り付けてある。図４（ａ）に示すように、内管２３は円管からなるものであり、外径は軸受２２の内径と等しい。内管２３の素材としては、銅や真鍮など、柔らかくて圧縮成型しやすいものが望ましい。また、回転台座４は、略矩形平板状のものであって、上下方向に貫通する挿入孔４１と、一辺から水平方向に延びる一対の腕部４２とを有しており、挿入孔４１の内径は内管２３の外径と等しい。組み立てに際しては、まず軸受２２に内管２３を隙間なく嵌合し、内管２３の上下端に、回転台座４を取り付ける（回転台座４の挿入孔４１に内管２３の上下端を挿入する）。この際、一対の回転台座４は、上下に対称な向きで、集電接点２を挟んで相互に対向し、腕部４２が外周側向きとなる。この状態において、図４（ｂ）に示すように、内管２３の上下端は回転台座４よりも上下側に突出しており、この突出部分をプレス加工にて圧縮成型することで、図４（ｃ）に示すように、軸受２２、内管２３および回転台座４が一体となり、回転台座４は集電接点２に対して回動自在となる。その後、内管２３の内周側を旋削加工して、内径を絶縁回転軸１の外径に等しくする。

【0018】

そして、図５に示すように、上下の回転台座４には、それぞれ付勢部材５１を介して可動接点５を取り付けてある。上下の可動接点５は対称なものであり、以下は上側の可動接点５に基づいて説明する。可動接点５は、半径方向に長いブロック状の胴部５５を有しており、胴部５５の半径方向中央の上面には、接線方向の二箇所に穴を設け、取付ピン５６を挿入してある。また、付勢部材５１は、板バネからなるものであり、内周側端を、両舌付き座金５７を介して回転台座４の上面にボルト止めしてあり、外周側端には、接線方向の二箇所に孔を設けてあって、この孔に可動接点５の取付ピン５６を下側から挿入してある。このように構成することで、可動接点５は付勢部材５１によって下向きに付勢される。下側の可動接点５は付勢部材５１によって上向きに付勢されるので、上下の一対の可動接点５は、相互に近づく向きに付勢されることになる。なお、可動接点５の内周側端は、回転台座４の一対の腕部４２の間に納まり、回転台座４の外周側に可動接点５が位置する。そして、可動接点５の胴部５５の下面の内周側には、集電接点２と接触する集電接点用接触部５２を設けてあり、胴部５５の下面の外周側には、固定接点３と接触する固定接点用接触部５３を設けてある。下側の可動接点５についても同様であり、上下の可動接点５が集電接点２および固定接点３を挟むものとなっている。

【0019】

このように、集電接点２と回転台座４が一体となっており、これに可動接点５と付勢部材５１が組み込まれていて一つのユニットを構成している。そして、図１に示すように、このユニットの内管２３に絶縁回転軸１を挿入する。絶縁回転軸１は、矩形平板状で水平向きの絶縁取付板（絶縁支持体）６を貫通しており、絶縁取付板６に、固定接点３を取り付けてある。各固定接点３は、集電接点２と同じ肉厚の平板であり、隣り合うタップ切換支援接点２４の間の空間部から外周側に離れた位置に配置してある。タップ切換支援接点２４が円周方向に間隔をおいて配置されたものなので、固定接点３も円周方向に間隔をおいて配置される。この際、固定接点３とタップ切換支援接点２４の接線方向の間隔は、可動接点５の接線方向幅よりも狭くなっている。この固定接点３は、外周部分を、スペーサ７を介して絶縁取付板６にボルト止めしてあり、内周部分が内周側に突出していて、その内周部分が上下の可動接点５に挟まれる。そして、集電接点２を固定接点３と同様に絶縁取付板６の上に配置し、集電接点２と固定接点３とが面一となるように、回転台座４を側面から絶縁回転軸１にビス止めして固定してある。なお、集電接点２と一体に形成された取付部８は、固定接点３と同様に、スペーサ７を介して絶縁取付板６にボルト止めしてある。また、絶縁取付板６は、負荷時タップ切換器全体のフレームシャフト９に連結してある。

【0020】

次に、可動接点５の形状について、さらに詳述する。図６（ａ）に示すように、可動接点５は、半径方向に長いブロック状の胴部５５を有し、胴部５５の内周側には集電接点用接触部５２を設けてあり、外周側には固定接点用接触部５３を設けてある。この集電接点用接触部５２および固定接点用接触部５３は、胴部５５と一体に形成されるものであって、図６（ｂ）に示すように、円柱Ｃの側面の形状をなすものである。より詳しくは、円柱Ｃの側面から切り出した矩形片Ｐ形状のものであって、矩形片Ｐの辺が円柱Ｃの母線Ｌ（円柱の側面上に位置し、かつ円柱の底面に直交する線）に対して傾斜している。胴部５５の内周側端および外周側端に、このような矩形片Ｐ形状を形成し、それぞれ集電接点用接触部５２および固定接点用接触部５３としてある。この際、矩形片Ｐの長辺が接線方向を向くようになっており、両接触部５２，５３の母線Ｌは、回転の接線方向に対して傾斜する。そして、両接触部５２，５３は同じ形状であって、両接触部５２，５３の母線Ｌは平行である。また、両接触部５２，５３の両接線方向端部は、面取りされて傾斜している。なお、図６（ｂ）における円柱Ｃから矩形片Ｐを切り出した状態を示したものは、両接触部５２，５３の形状の説明のためのものであり、実際に円柱Ｃから切り出して製作するわけではなく、胴部５５に加工を施して、当該矩形片Ｐと同じ形状のものを胴部５５と一体に形成する。

【0021】

そして、図６（ａ）に示すように、可動接点５の胴部５５の、集電接点用接触部５２と固定接点用接触部５３の間には、中間接触部５８を設けてある。中間接触部５８も、集電接点用接触部５２および固定接点用接触部５３と同様に、胴部５５と一体に形成されたものであり、略平板状で、胴部５５からの突出高さは集電接点用接触部５２および固定接点用接触部５３と同じである。そして、中間接触部５８の両接線方向端部も、面取りされて傾斜している。

【0022】

また、可動接点５は、図６（ａ）に示すように一部材からなるものであってもよいが、接線方向に分割されていてもよい。すなわち、図７（ａ）に示すように、可動接点５の胴部５５を、接線方向に二等分に分割し、分割した各片を分割可動接点５ａ，５ｂとする。この際、集電接点用接触部５２、固定接点用接触部５３および中間接触部５８も併せて二等分される。また、取付ピン５６は、各分割可動接点５ａ，５ｂに一本ずつ取り付けられる。分割可動接点５ａ，５ｂの対向する面には、半径方向中央に穴を設けてあり、この穴に接線方向向きの可動接点回転軸５４を挿入してあって、分割可動接点５ａ，５ｂが相互に回動自在となっている。そして、各分割可動接点５ａ，５ｂの両接線方向端部が、面取りされて傾斜している。図７（ｂ）は、分割可動接点５ａ，５ｂを組み立てて構成した可動接点５を示し、その全体の外形は、一部材からなる場合の可動接点５と略同じである。よって、このように可動接点５を分割した場合も、一部材からなる場合と同様にして、回転台座４に取り付けられる。なお、図１、図２および図５も、分割された可動接点５を備えた場合を示している。

【0023】

このように構成したタップ選択器は、次のように動作する。まず、定常状態においては、図８（ａ）に示すように、可動接点５が、集電接点２と、ある一つの固定接点３とに接触した状態となっている。この際、図９（ａ）に示すように、上下の可動接点５が、内周側で集電接点２を挟み込み、外周側で固定接点３を挟み込む状態となっている。集電接点２に接する集電接点用接触部５２と、固定接点３に接する固定接点用接触部５３は同じ形状であり、また集電接点２と固定接点３は同じ肉厚であるから、上下の可動接点５は互いに平行な状態となる。そして、定常状態から、タップの切り換えのために絶縁回転軸１を回転させると、回転台座４および可動接点５が一緒に回転する。この際、集電接点２はリング状であるから、集電接点用接触部５２は、集電接点２と接触した状態のままである。一方、固定接点３は、円周方向に間隔をおいて配置されているものであるから、可動接点５が回転していけば、やがて固定接点用接触部５３は固定接点３から離れる。ここで、図８に示すように、円周方向において、固定接点３が存在しない位置には、代わりにタップ切換支援接点２４が存在する。そして、固定接点３とタップ切換支援接点２４の接線方向の間隔は、可動接点５の接線方向幅よりも狭くなっているので、図８（ｂ）および図９（ｂ）に示すように、固定接点用接触部５３が固定接点３から離れる前に、中間接触部５８がタップ切換支援接点２４に接触する。これにより、上下の可動接点５が、内周側で集電接点２を挟み込み、中央でタップ切換支援接点２４を挟み込み、外周側で固定接点３を挟み込む状態となっている。集電接点２に接する集電接点用接触部５２と、タップ切換支援接点２４に接する中間接触部５８と、固定接点３に接する固定接点用接触部５３は同じ突出高さであり、また集電接点２、タップ切換支援接点２４および固定接点３は同じ肉厚であるから、上下の可動接点５は、定常状態と変わらず互いに平行な状態が維持され、上下位置も不変である。そしてさらに絶縁回転軸１を回転させると、図８（ｃ）に示すように、可動接点５が隣接する固定接点３同士の間に位置して、固定接点用接触部５３が固定接点３から離れる。これにより、図９（ｃ）に示すように、上下の可動接点５が、内周側で集電接点２を挟み込み、中央でタップ切換支援接点２４を挟み込む状態となっている。集電接点２に接する集電接点用接触部５２と、タップ切換支援接点２４に接する中間接触部５８は同じ突出高さであり、また集電接点２とタップ切換支援接点２４は同じ肉厚であるから、上下の可動接点５は、定常状態と変わらず互いに平行な状態が維持され、上下位置も不変である。さらに絶縁回転軸１を回転させると、可動接点５が別の固定接点３に接触するが、その際には、図９（ｂ）の状態を経て、図９（ａ）の状態となる。このように、タップの切り換えに際して、上下の可動接点５は常に互いに平行な状態が維持され、その上下位置も不変であって、さらに、固定接点用接触部５３や中間接触部５８の接線方向端部は面取りされて傾斜しているので、固定接点３やタップ切換支援接点２４にスムーズに接触し、衝撃的な負荷が生じることはなく、絶縁回転軸１の回転の駆動力が小さくて済み、高速化にも対応できる。

【0024】

そして、絶縁回転軸１に対して、内管２３および軸受２２を介して集電接点２を取り付ける構造となっているので、絶縁回転軸１に対する集電接点２の取付位置および取付角度について、高い精度を出すことができ、また、予め絶縁取付板６に固定された固定接点３に対して、面一となるようにして集電接点２を絶縁回転軸１に固定することで、固定接点３に対する集電接点２の取付位置の精度も向上する。さらに、集電接点２と、回転台座４および可動接点５とは一つのユニットになっているから、可動接点５に対する集電接点２の相対位置は予め定まっており、誤差が生じることはない。このように各部の寸法精度が向上することで、信頼性が高まる。そして、集電接点２を絶縁回転軸１に取り付ける構造なので、集電接点２をボルト止めするための部位（従来品のように、放射状に延びる部位）を設ける必要がなく、集電接点２が単純な形状となり、製造コストが抑えられる。

【0025】

また、集電接点用接触部５２および固定接点用接触部５３が、円柱の側面の形状をなしていることにより、集電接点２と固定接点３の位置が絶縁回転軸１方向にずれていて、集電接点２および固定接点３の接触面に対して可動接点５の胴部５５が半径方向に傾斜する場合であっても、集電接点２と集電接点用接触部５２および固定接点３と固定接点用接触部５３の接触状態は、胴部５５の傾斜角度によらず一定であり、良好な接触状態を維持できる。また、母線Ｌが回転の接線方向に対して傾斜しているので、図８に示すように、集電接点２および固定接点３における、集電接点用接触部５２および固定接点用接触部５３との摺動面Ｔが広く、集電接点２および固定接点３に傷が付きにくい。そして、集電接点用接触部５２の母線Ｌと固定接点用接触部５３の母線Ｌが平行なので、集電接点２と固定接点３（両者は互いに平行である）に対して同じ向きで接触することになり、集電接点２側と固定接点３側の両方で、良好な接触状態となる。

【0026】

なお、上述のとおり、このタップ選択器において、集電接点２は固定接点３に対して面一となるように取り付けるものであり、その取付精度は高いが、完全にずれがなくなることはないので、このずれの影響について説明する。ここでは、図１０に示すように、固定接点３の高さ位置が、集電接点２の高さ位置に対してＧだけ下側にずれた場合を想定する。まず、図１１（ａ）に示すように、可動接点５上に複数の想定点を定める。各想定点は、Ｌ_ｏ：接線方向一方側端における固定接点３との接触点、Ｌ_ｉ：接線方向一方側端における集電接点２との接触点、Ｌ_ｓ：Ｌ_ｏ，Ｌ_ｉを通る垂直面上における付勢部材５１と胴部５５の接触点（胴部５５の半径方向中央上端部）、Ｒ_ｏ：接線方向他方側端における固定接点３との接触点、Ｒ_ｉ：接線方向他方側端における集電接点２との接触点、Ｒ_ｓ：Ｒ_ｏ，Ｒ_ｉを通る垂直面上における付勢部材５１と胴部５５の接触点（胴部５５の半径方向中央上端部）、となっている。また、可動接点５の内周側端からＲ_ｏまでの距離をＳ、Ｒ_ｏから可動接点５の外周側端までの距離をＷとする。そして、図１１（ｂ）、（ｃ）に、接線方向一方側の想定点Ｌ_ｏ，Ｌ_ｉ，Ｌ_ｓおよび接線方向他方側の想定点Ｒ_ｏ，Ｒ_ｉ，Ｒ_ｓをそれぞれ直線で結び、それを接線方向から見た場合の線図を示す（Ｌ_ｏ，Ｌ_ｉ，Ｌ_ｓは破線、Ｒ_ｏ，Ｒ_ｉ，Ｒ_ｓは一点鎖線で結ぶ）。図１１（ｂ）は、集電接点２の高さ位置と固定接点３の高さ位置にずれがない場合であり、Ｌ_ｏ，Ｒ_ｏ，Ｌ_ｉ，Ｒ_ｉは同じ高さとなり、またＬ_ｓ、Ｒ_ｓも同じ高さとなる。そして図１１（ｃ）は、図１０に示すように、固定接点３が集電接点２に対してＧだけ下側にずれた場合であり、この場合、Ｌ_ｉ，Ｒ_ｉに対してＬ_ｏ，Ｒ_ｏがＧだけ下がる。それに伴ってＬ_ｓ、Ｒ_ｓも僅かながら下がるが、Ｌ_ｏ，Ｌ_ｉ，Ｌ_ｓおよびＲ_ｏ，Ｒ_ｉ，Ｒ_ｓをそれぞれ結んで形成された三角形の形状は変化しないから、Ｌ_ｓよりもＲ_ｓがより大きく下がり、Ｌ_ｓとＲ_ｓの間のずれはｇ＝Ｗ×Ｇ／Ｓとなる。すなわち、可動接点５は接線方向に僅かに傾き、それに伴って板バネからなる付勢部材５１が僅かにねじれることになる。しかしながら、このタップ選択器においては、寸法精度が高いのでそもそもＧの値は小さく、またＳはＷよりも長いので、Ｌ_ｓとＲ_ｓの間のずれｇの値は極めて小さくなり、付勢部材５１のねじれも極めて小さく、また、上下の付勢部材５１の付勢力の総和は変化しない。よって、集電接点２と固定接点３の高さ位置がずれたとしても、タップ選択器の性能に対する影響はないといえる。

【0027】

そして、特に可動接点５を接線方向に分割した場合には、次のような効果を奏する。集電接点２と集電接点用接触部５２および固定接点３と固定接点用接触部５３における相互の接触面は、完全に平行にはなり得ないので、実際には一点、またはよくて集電接点２側と固定接点３側のどちらかが二点で接触することになる。しかしながら、可動接点５を分割し、各分割可動接点５ａ，５ｂを接線方向軸周りに相互に回動自在とすれば、各分割可動接点５ａ，５ｂが、集電接点２および固定接点３とそれぞれ一点または二点で接触することになり、分割数の分だけ接触点数が倍増する。これにより、通過電流に余裕が生まれる。近年、配電線に接続される、再生可能エネルギを利用した分散型電源が増加しており、通過電流に余裕を持たせることで、それらの電源の出力変動により発生する短時間過電流にも対応できる。なお、このように可動接点５を分割した場合であっても、上述の集電接点用接触部５２および固定接点用接触部５３の形状に基づく効果も同様に奏する。

【0028】

本発明は、上記の実施形態に限定されない。たとえば、可動接点は、回動自在なローラが集電接点および固定接点に接触する構造であってもよい。ただし、上記実施形態の構成の方がより安価で好ましい。また、可動接点と付勢部材の固定方法については、一例を示したものであり、付勢部材が可動接点を付勢できる構造であれば、どのような固定方法であってもよい。さらに、集電接点、固定接点、回転台座および可動接点の各部の形状・構造や、相互の接続についても、上述の要件を満たすものであれば、どのようなものであってもよい。また、可動接点を、接線方向に三つ以上に分割してもよい。この場合も、各分割可動接点を接線方向軸周りに相互に回動自在とすることで、さらに集電接点および固定接点との接触点数を増加させることができる。

【符号の説明】

【0029】

１ 絶縁回転軸
２ 集電接点
３ 固定接点
４ 回転台座
５ 可動接点
５ａ，５ｂ 分割可動接点
２１ 中心孔
２２ 軸受
２３ 内管
５１ 付勢部材
５２ 集電接点用接触部
５３ 固定接点用接触部
５４ 可動接点回転軸
Ｌ 母線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】