特許 7279264 負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構

(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】

(24)【登録日】2023-05-12

(45)【発行日】2023-05-22

(54)【発明の名称】負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構

(51)【国際特許分類】

   H01F 29/04 20060101AFI20230515BHJP

【ＦＩ】

H01F29/04 502A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022527343

(86)(22)【出願日】2020-05-27

(86)【国際出願番号】 JP2020020841

(87)【国際公開番号】W WO2021240672

(87)【国際公開日】2021-12-02

【審査請求日】2022-07-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】阿部 真一郎

(72)【発明者】

【氏名】江口 直紀

【審査官】秋山 直人

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－２６３６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１９２９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１１５９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１３－５０６２７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ２９／０４

Ｈ０１Ｆ ２９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定接点を有する環状の固定部と、
前記固定接点に接続可能な可動接点を有し、前記固定部の周方向に移動可能な可動部と、
前記可動部を前記固定部に向けて付勢する付勢部材と、
前記固定部に設けられ、前記可動接点が前記固定接点に接する接続位置と前記可動接点が前記固定接点に接しない非接続位置との間で前記可動部を案内するガイドと、を備える
負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。

【請求項2】

前記固定接点は、前記固定部の軸方向の両面に設けられ、
前記可動接点は、前記固定部を軸方向両側から挟むように一対設けられる
請求項１に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。

【請求項3】

前記固定接点は、前記周方向に間隔をあけて複数設けられ、
前記ガイドは、前記可動接点が複数の前記固定接点のいずれかと接続可能に前記周方向に延びる
請求項１または２に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。

【請求項4】

前記ガイドは、
前記可動接点を前記接続位置に保持する接続保持面と、
前記接続保持面よりも前記固定部の軸方向に離反し、前記可動接点を前記非接続位置に保持する非接続保持面と、
前記接続保持面及び前記非接続保持面に連なり、前記周方向において前記接続保持面から前記非接続保持面に向かうに従って前記固定部の軸方向に離反するように傾斜する傾斜面と、を備える
請求項１から３のいずれか一項に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。

【請求項5】

前記可動部を前記固定部の軸方向に移動可能に保持する保持部材を更に備える
請求項１から４のいずれか一項に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。

【請求項6】

前記保持部材は、前記可動部を挟んで一対設けられる
請求項５に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。

【請求項7】

前記可動部と前記保持部材との間に設けられ、前記可動部よりも摩擦係数が小さい材料で形成された摺動部材を更に備える
請求項５または６に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。

【請求項8】

前記可動部に設けられ、前記ガイドと前記固定部の軸方向に対向し、前記固定部の径方向に沿う軸の回りに回転可能なローラを更に備える
請求項１から７のいずれか一項に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。

【請求項9】

前記ローラを前記軸の回りに回転可能に支持するシャフトを更に備え、
前記可動部は、前記シャフトを取り付け可能に窪む溝を有する
請求項８に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。

【請求項10】

前記シャフトが連結される締結部材を更に備え、
前記可動部は、前記締結部材を取り付け可能に窪む雌ねじを更に有する
請求項９に記載の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構に関する。

【背景技術】

【0002】

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。固定接点に可動接点を接続する場合、固定接点の上下高さが合わないと、スペーサ等で固定接点の上下高さを調整する。このため、タップ選択器の調整工程の削減が求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６０６７２２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、タップ選択器の調整工程を削減できる負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構は、固定部と、可動部と、付勢部材と、ガイドと、を持つ。固定部は、固定接点を有する。固定部は、環状を有する。可動部は、前記固定接点に接続可能な可動接点を有する。可動部は、前記固定部の周方向に移動可能である。付勢部材は、前記可動部を前記固定部に向けて付勢する。ガイドは、前記固定部に設けられる。ガイドは、前記可動接点が前記固定接点に接する接続位置と前記可動接点が前記固定接点に接しない非接続位置との間で前記可動部を案内する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態の負荷時タップ切換器の斜視図。

【図2】実施形態のタップ選択器の斜視図。

【図3】実施形態のタップ選択器の他の斜視図。

【図4】実施形態のタップ選択器の一部を示す斜視図。

【図5】実施形態の固定接点及び可動接点の配置の説明図。

【図6】実施形態の主固定ユニットの斜視図。

【図7】実施形態の主固定ユニットの一部を示す斜視図。

【図8】実施形態の主可動ユニットの斜視図。

【図9】実施形態の変形例の主可動ユニットの斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、実施形態の負荷時タップ切換器のタップ選択器の切換機構を、図面を参照して説明する。

【0008】

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。
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。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。

【0009】

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。

【0010】

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の内部に配置されて絶縁油に浸漬されている。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により接続されている。

【0011】

実施形態のタップ選択器２について詳しく説明する。
図２は、実施形態のタップ選択器２の斜視図である。
図２に示すように、タップ選択器２は、上板１０と、底板１１と、支柱１２と、を備える。
上板１０及び底板１１は、それぞれ水平方向に延びている。上板１０は、タップ選択器２の上部を支持している。下板１１は、タップ選択器２の下部（底部）を支持している。
支柱１２は、上下方向に延びている。支柱１２は、上板１０と底板１１とを連結している。支柱１２は、複数設けられている。

【0012】

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２０，３０（切換機構）を備える。複数の切換器２０，３０は、主切換器２０と、ゼネバドライバ１６を介して主切換器２０に連結された副切換器３０と、を含む。複数の支柱１２には、主切換器２０を支持する主支柱１３と、副切換器３０を支持する副支柱１４とが含まれる。

【0013】

ゼネバドライバ１６は、上板１０と副切換器３０との間に設けられている。ゼネバドライバ１６は、駆動機構３の回転動作により回転する。上板１０と主切換器２０との間には、ゼネバドライバ１６の回転に連動して回転するゼネバギア１７が設けられている。ゼネバギア１７は、主切換器２０の中心軸Ｃ（柱体１９の中心軸Ｃ）と同心に配置されている。

【0014】

図３は、実施形態のタップ選択器の他の斜視図である。図３においては、上板１０及びゼネバギア１７等の図示を省略している。
図３に示すように、タップ選択器２は、集電リング１８と、集電リング１８を支持する柱体１９と、を備える。
集電リング１８は、上方から見て円環状に形成されている。集電リング１８は、上下方向に間隔をあけて複数（例えば本実施形態では６つ）設けられている。
柱体１９は、上下方向に延びている。柱体１９は、円筒状に形成されている。柱体１９の外周面には、６つの集電リング１８が上下方向に実質的に同じ間隔をあけて連結されている。

【0015】

主切換器２０は、主固定ユニット２１（固定部）と、主固定ユニット２１に対して移動可能な主可動ユニット２２（可動部）と、を備える。
主固定ユニット２１は、集電リング１８と同じ数（例えば本実施形態では６つ）設けられている。主固定ユニット２１は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の三相に対応した数（例えば本実施形態では各相につき２つずつ計６つ）設けられている。複数の主固定ユニット２１は、上下方向に実質的に同じ間隔をあけて主支柱１３に固定されている。

【0016】

主可動ユニット２２は、主固定ユニット２１と同じ数（例えば本実施形態では６つ）設けられている。主可動ユニット２２は、集電リング１８の表面と主固定ユニット２１の表面とを摺動することにより、接点の開極（非接続）又は閉極（接続）を行う。

【0017】

副切換器３０は、副固定ユニット３１と、副固定ユニット３１に対して移動可能な副可動ユニット３２と、を備える。
副固定ユニット３１は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の三相に対応した数（例えば本実施形態では各相につき１つずつ計３つ）設けられている。複数の副固定ユニット３１は、上下方向に実質的に同じ間隔をあけて副支柱１４に固定されている。
副可動ユニット３２は、副固定ユニット３１と同じ数（例えば本実施形態では３つ）設けられている。

【0018】

以下、主切換器２０の構成について詳しく説明する。副切換器３０は、主切換器２０と同様の構成を有するため詳細説明は省略する。
主固定ユニット２１は、主切換器２０の中心軸Ｃ（柱体１９の中心軸Ｃ）と同心の環状を有する。以下、主切換器２０の中心軸Ｃに沿う方向を「軸方向」、軸方向と直交する方向を「周方向」、中心軸Ｃの周りの方向を「周方向」とする。本実施形態では、軸方向は、水平方向に対して直交する方向（鉛直方向）である。

【0019】

図６に示すように、主固定ユニット２１は、固定板４０と、固定接点４１と、ガイド４２と、を備える。
固定板４０は、軸方向から見て環状に形成されている。例えば、固定板４０は、絶縁性を有する樹脂等の絶縁体で形成されている。例えば、固定板４０は、金型による樹脂部品で作製する。固定板４０は、固定板４０の周方向に並ぶ複数の凹部４４，４５を有する。複数の凹部４４，４５は、固定板４０の周方向の全周にわたって形成されている。複数の凹部４４，４５は、周方向に間隔をあけて配置されている。複数の凹部４４，４５は、固定板４０の上面及び下面のそれぞれに形成されている（図５参照）。

【0020】

図６に示すように、複数の凹部４４，４５には、固定接点４１が設けられる接点凹部４４と、固定接点４１が設けられない非接点凹部４５と、が含まれる。接点凹部４４は、固定接点４１を嵌め込んで取り付け可能に窪んでいる。固定板４０の周方向において、接点凹部４４の長さは、非接点凹部４５の長さよりも大きい。接点凹部４４及び非接点凹部４５は、固定板４０の周方向に交互に配置されている。接点凹部４４及び非接点凹部４５は、それぞれ複数（例えば本実施形態では６つ）ずつ配置されている。複数の固定接点４１が複数の接点凹部４４にそれぞれ取り付けられた状態で、周方向に隣り合う複数の固定接点４１同士は、それぞれ同じ高さ（軸方向の高さ）を有する。

【0021】

固定板４０には、上下方向（固定板４０の厚み方向）に開口する貫通孔４６（開口部）が設けられている。貫通孔４６は、接点凹部４４の径方向内側の周方向中央部位に連なっている。貫通孔４６は、内側差込み部５１（曲げ部）を引っ掛け可能に開口している（図７参照）。

【0022】

以下、固定板４０の上面に形成された接点凹部４４を「上側接点凹部４４Ａ」、固定板４０の下面に形成された接点凹部４４を「下側接点凹部４４Ｂ」、固定板４０の上面に形成された非接点凹部４５を「上側非接点凹部４５Ａ」、固定板４０の下面に形成された非接点凹部４５を「下側非接点凹部４５Ｂ」とする。
図７に示すように、上側接点凹部４４Ａは、軸方向から見て（固定板４０の厚み方向から見て）下側接点凹部４４Ｂと全体的に重なる。上側非接点凹部４５Ａは、軸方向から見て下側非接点凹部４５Ｂと全体的に重なる。

【0023】

図６に示すように、固定板４０には、固定板４０の外周から径方向外方に張り出す突起４７が設けられている。突起４７は、固定板４０の外周に沿って間隔をあけて複数（例えば本実施形態では４つ）設けられている。４つの突起４７は、周方向に実質的に同じ間隔をあけて配置されている。

【0024】

図３に示すように、主支柱１３には、固定板４０の突起４７を差し込むための差込孔１３ａが設けられている。差込孔１３ａは、突起４７を差込可能に開口している。差込孔１３ａは、上下方向に実質的に同じ間隔をあけて複数（例えば本実施形態では６つ）配置されている。主固定ユニット２１は、固定板４０の突起４７を主支柱１３の差込孔１３ａに差し込むことにより、主支柱１３に取り付けられる。

【0025】

図６に示すように、固定接点４１は、固定板４０の周方向に間隔をあけて複数（例えば本実施形態では６つ）設けられている。固定接点４１は、固定板４０の軸方向の両面に設けられている。固定接点４１は、固定板４０の接点凹部４４に取り付けられている。以下、上側接点凹部４４Ａに取り付けられる固定接点４１を「上側固定接点４１Ａ」、下側接点凹部４４Ｂに取り付けられる固定接点４１を「下側固定接点４１Ｂ」とする（図５参照）。

【0026】

図５に示すように、上側固定接点４１Ａ及び下側固定接点４１Ｂは、互いに同じ形状を有する。すなわち、固定板４０の軸方向の両面に設けられた固定接点４１Ａ，４１Ｂ同士は、互いに同じ形状を有する。下側固定接点４１Ｂは、上側固定接点４１Ａを上下方向に反転させた形状を有する。下側固定接点４１Ｂは、上側固定接点４１Ａと同様の構成を有するため詳細説明は省略する。

【0027】

図７に示すように、上側固定接点４１Ａは、固定接点本体５０と、内側差込み部５１（曲げ部）と、外側傾斜部５２と、外側接続部５３と、を備える。例えば、固定板本体５０、内側差込み部５１、外側傾斜部５２及び外側接続部５３は、同一の部材（例えば銅等の金属）で一体に形成されている。例えば、上側固定接点４１Ａは、薄板の板金をレーザーカットした後に曲げ加工することで作製する。

【0028】

固定接点本体５０は、固定板４０の接点凹部４４内に配置される。固定接点本体５０は、軸方向から見て固定板４０の周方向に延びている。図５に示すように、上側固定接点４１Ａの固定接点本体５０の上面は、上側固定接点４１Ａが上側接点凹部４４Ａに取り付けられた状態で、固定板４０の上面と同一面上に配置される。一方、下側固定接点４１Ｂの固定接点本体５０の下面は、下側固定接点４１Ｂが下側接点凹部４４Ｂに取り付けられた状態で、固定板４０の下面と同一面上に配置される。

【0029】

図７に示すように、内側差込み部５１は、固定接点本体５０の径方向内側の周方向中央部位（固定接点の一部）から屈曲して軸方向内側に向けて延びている。内側差込み部５１は、固定板４０の貫通孔４６に差し込まれる。これにより、内側差込み部５１は、周方向及び径方向に移動不能に固定板４０の貫通孔４６に引っ掛けられる。上側固定接点４１Ａの内側差込み部５１は、固定板４０の貫通孔４６に対して上方から差し込まれる。一方、下側固定接点４１Ｂの内側差込み部５１は、固定板４０の貫通孔４６に対して下方から差し込まれる。

【0030】

外側傾斜部５２は、固定接点本体５０の径方向外側の周方向中央部位に連結されている。外側傾斜部５２は、上下方向に対して傾斜した方向に延びている。具体的に、外側傾斜部５２は、固定接点本体５０から径方向外側に向かうに従って軸方向内側に位置するように傾斜している。

【0031】

外側接続部５３は、外側傾斜部５２の径方向外端から径方向外側に向けて水平方向に延びている。外側接続部５３は、ボルト５４を挿通可能に軸方向に開口する挿通孔５３ａを有する（図５参照）。挿通孔５３は、上側固定接点４１Ａ及び下側固定接点４１Ｂのそれぞれの外側接続部５３において同軸に開口している。

【0032】

挿通孔５３ａは、不図示の配線を外側接続部５３に取り付けるための孔である。配線は、ボルト５４等の締結部材により固定接点に接続される。本実施形態では、固定接点４１を固定板４０の軸方向の両面に設けた構造であるため、配線を通じて電流を上下で分流する構造となっている。

【0033】

例えば、固定接点４１は、以下の手順により固定板４０に取り付けられる。
先ず、上側固定接点４１Ａ及び下側固定接点４１Ｂのそれぞれの固定接点本体５０を、上側接点凹部４４Ａ内及び下側接点凹部４４Ｂ内にそれぞれ嵌め込んで配置する。このとき、上側固定接点４１Ａ及び下側固定接点４１Ｂのそれぞれの内側差込み部５１を、固定板４０の貫通孔４６に差し込む。次に、各固定接点本体５０を各接点凹部４４内に配置した状態で、上側固定接点４１Ａ及び下側固定接点４１Ｂのそれぞれの外側接続部５３の挿通孔５３ａにボルト５４を挿通しナット５５に螺合する。

【0034】

図６に示すように、ガイド４２は、固定板４０の内周に設けられている。ガイド４２は、固定板４０の軸方向の両面に設けられている。ガイド４２は、軸方向から見て固定板４０と同心の環状に形成されている。ガイド４２は、主可動ユニット２２の外側接点６２（可動接点）が固定接点４１に接する接続位置（図５参照）と、主可動ユニット２２の外側接点６２が固定接点４１に接しない非接続位置との間で主可動ユニット２２を案内する。

【0035】

ここで、接続位置は、主可動ユニット２２の外側接点６２が固定接点本体５０に接する位置を意味する。言い換えると、接続位置は、固定板４０の接点凹部４４上（固定接点本体５０上）の位置である。
非接続位置は、主可動ユニット２２の外側接点６２が固定接点本体５０に接しない位置を意味する。言い換えると、非接続位置は、固定板４０の非接点凹部４５上の位置である。

【0036】

ガイド４２は、主可動ユニット２２の外側接点６２が複数の固定接点４１のいずれかと接続可能に周方向に延びている。以下、固定板４０の上面に設けられたガイド４２を「上側ガイド４２Ａ」、固定板４０の下面に設けられたガイド４２を「下側ガイド４２Ｂ」とする（図５参照）。

【0037】

図５に示すように、上側ガイド４２Ａ及び下側ガイド４２Ｂは、互いに同じ形状を有する。下側ガイド４２Ｂは、上側ガイド４２Ａを上下方向に反転させた形状を有する。下側ガイド４２Ｂは、上側ガイド４２Ａと同様の構成を有するため詳細説明は省略する。

【0038】

図７に示すように、上側ガイド４２Ａは、接続保持面５７と、非接続保持面５８と、傾斜面５９と、を備える。
接続保持面５７は、主可動ユニット２２の外側接点６２を接続位置に保持する面である。接続保持面５７は、固定板４０の軸方向外面から軸方向内側に窪む溝の底面近傍に形成されている（図５参照）。接続保持面５７は、固定板４０の接点凹部４４よりも径方向内側に配置されている。接続保持面５７は、水平方向に延びている。固定板４０の周方向において、接続保持面５７の長さは、接点凹部４４の長さよりも小さい。

【0039】

非接続保持面５８は、接続保持面５７よりも固定板４０の軸方向に離反し、主可動ユニット２２の外側接点６２を非接続位置に保持する面である。非接続保持面５８は、固定板４０の軸方向外面から軸方向外側に張り出す張出し部の上面に形成されている。非接続保持面５８は、固定板４０の非接点凹部４５よりも径方向内側に配置されている。非接続保持面５８は、固定板４０の周方向において接続保持面５７と離反している。非接続保持面５８は、接続保持面５７よりも上方で水平方向に延びている。固定板４０の周方向において、非接続保持面５８の長さは、非接点凹部４５の長さよりも大きい。

【0040】

傾斜面５９は、接続保持面５７及び非接続保持面５８に連なっている。傾斜面５９は、水平方向に対して傾斜した方向に延びている。具体的に、傾斜面５９は、固定板４０の周方向において接続保持面５７の外端から非接続保持面５８の外端に向かうに従って固定板４０の軸方向に離反するように直線的に傾斜している。

【0041】

図４に示すように、主可動ユニット２２は、主固定ユニット２１の周方向（図４の矢印Ｖ１方向）に移動可能である。主可動ユニット２２は、主固定ユニット２１を軸方向両側から挟むように一対設けられている。主可動ユニット２２は、１つの主固定ユニット２１につき１対設けられている。以下、主固定ユニット２１の上側に位置する主可動ユニット２２を「上側主可動ユニット２２Ａ」、主固定ユニット２１の下側に位置する主可動ユニット２２を「下側主可動ユニット２２Ｂ」とする。上側主可動ユニット２２Ａ及び下側主可動ユニット２２Ｂは、互いに同じ形状を有する。下側主可動ユニット２２Ｂは、上側主可動ユニット２２Ａを上下方向に反転させたものである。下側主可動ユニット２２Ｂは、上側主可動ユニット２２Ａと同様の構成を有するため詳細説明は省略する。

【0042】

図８に示すように、上側主可動ユニット２２Ａは、可動板６０と、内側接点６１と、外側接点６２（可動接点）と、ローラ６３と、シャフト６４と、摺動部材６５と、を備える。例えば、可動板６０、内側接点６１及び外側接点６２は、同一の部材（例えば銅等の金属）で一体に形成されている。

【0043】

可動板６０は、集電リング１８と固定板４０とに跨るように径方向に延びている（図４参照）。可動板６０は、内側接点６１から外側接点６２に向けてクランク状に形成されている。可動板６０は、内側連結部７０と、外側連結部７１と、傾斜連結部７２と、を備える。

【0044】

図５に示すように、内側連結部７０の一部は、軸方向から見て集電リング１８と重なっている。内側連結部７０は、水平方向に延びている。
外側連結部７１は、内側連結部７０よりも径方向外側に配置されている。外側連結部７１の一部は、軸方向から見て固定板４０と重なっている。外側連結部７１は、内側連結部７０よりも軸方向外側で水平方向に延びている。

【0045】

図８に示すように、傾斜連結部７２は、内側連結部７０と外側連結部７１とを連結している。傾斜連結部７２は、水平方向に対して傾斜する方向に延びている。具体的に、傾斜連結部７２は、可動板６０の径方向において内側連結部７０の外端から外側連結部７１の内端に向かうに従って可動板６０の軸方向に離反するように傾斜している。

【0046】

図５に示すように、内側接点６１は、可動板６０の径方向内側部に設けられている。内側接点６１は、内側連結部７０の軸方向内面に設けられている。内側接点６１は、内側連結部７０から軸方向内側に向けて湾曲状に張り出している。内側接点６１は、集電リング１８の軸方向外面に接している。

【0047】

外側接点６２は、内側接点６１よりも可動板６０の径方向外側に配置されている。外側接点６２は、可動板６０の径方向外側部に設けられている。外側接点６２は、外側連結部７１の軸方向内面に設けられている。外側接点６２は、外側連結部７１から軸方向内側に向けて湾曲状に張り出している。外側接点６２は、固定接点４１に接続可能とされている。図５においては、外側接点６２は、固定接点本体５０の軸方向外面に接している。

【0048】

図８に示すように、可動板６０は、ボルト用孔７４と、ローラ用孔７５と、を有する。ボルト用孔７４及びローラ用孔７５は、可動板６０の外側連結部７１を軸方向に開口している。

【0049】

ボルト用孔７４は、外側連結部７１の径方向内側部に配置されている。ボルト用孔７４は、軸方向から見て集電リング１８と固定板４０との間に配置されている（図５参照）。ボルト用孔７４は、軸方向から見て円形状に形成されている。
ローラ用孔７５は、外側連結部７１のボルト用孔７４と外側接点６２との間に配置されている。ローラ用孔７５は、軸方向から見てガイド４２と重なっている（図５参照）。ローラ用孔７５は、軸方向から見て矩形状に形成されている。

【0050】

可動板６０は、シャフト６４を取り付け可能に窪む溝７６を有する。溝７６は、可動板６０の外側連結部７１の軸方向内面から軸方向外側に向けて窪んでいる。溝７６は、径方向に延びている。溝７６は、ローラ用孔７５に連なっている。溝７６は、ローラ用孔７５の径方向両側に一対設けられている。可動板６０には、外側連結部７１における溝７６の形成部位を補強するための補強部７７が一対設けられている（図５参照）。

【0051】

可動板６０は、摺動部材６５を取り付け可能に窪む凹部７８を有する。凹部７８は、可動板６０の周方向外側から周方向内側に向けて窪んでいる。凹部７８は、可動板６０の周方向両側部に設けられている。凹部７８は、内側連結部７０の傾斜連結部７２寄りの部位、傾斜連結部７２、及び外側連結部７１の傾斜連結部７２寄りの部位にわたって連続的に設けられている。

【0052】

ローラ６３は、上側主可動ユニット２２Ａに設けられている。ローラ６３は、軸方向においてガイド４２と対向している（図５参照）。ローラ６３は、シャフト６４（固定板４０の径方向に沿う軸）の周りに回転可能である。ローラ６３は、ベアリング６７を介してシャフト６４に取り付けられている。

【0053】

シャフト６４は、ローラ６３をシャフト６４の周りに回転可能に支持する。シャフト６４の長さは、ローラ６３の長さよりも大きい。シャフト６４においてローラ６３からはみ出る部位は、外側連結部７１のローラ用孔７５に嵌め込まれている。例えば、シャフト６４がローラ用孔７５に嵌め込まれた状態でローラ用孔７５の周囲をハンマー等で叩いて潰すことにより、シャフト６４を外側連結部７１のローラ用孔７５に取り付けてもよい。

【0054】

摺動部材６５は、主可動ユニット２２と保持部材９０との間に設けられている（図４参照）。摺動部材６５は、主可動ユニット２２の可動板６０の凹部７８に取り付けられている。摺動部材６５は、可動板６０の凹部７８に沿う形状を有する。摺動部材６５は、凹部７８において内側連結部７０の傾斜連結部７２寄りの部位、傾斜連結部７２、及び外側連結部７１の傾斜連結部７２寄りの部位に跨って延びている。摺動部材６５は、軸方向両側から可動板６０を挟むＵ字断面を有する。例えば、摺動部材６５は、圧入により可動板６０の凹部７８に固定されている。

【0055】

摺動部材６５は、主可動ユニット２２の可動板６０よりも摩擦係数が小さい材料で形成されている。例えば、可動板６０が銅等の金属で形成されている場合、摺動部材６５は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber-Reinforced Plastics）等の樹脂で形成されているとよい。

【0056】

図４に示すように、主切換器２０は、主可動ユニット２２を主固定ユニット２１に向けて付勢する付勢部材８０を備える。例えば、付勢部材８０は、圧縮コイルばねである。付勢部材８０は、上側主可動ユニット２２Ａに設けられている。付勢部材８０は、下側主可動ユニット２２Ｂには設けられていない。付勢部材８０は、上側主可動ユニット２２Ａの可動板６０のボルト孔７４上に配置されている（図５参照）。付勢部材８０のコイル内径は、可動板６０のボルト孔７４の直径よりも大きい。付勢部材８０は、上側主可動ユニット２２Ａ及び下側主可動ユニット２２Ｂのそれぞれを軸方向内側に向けて常時付勢している。

【0057】

図５に示すように、付勢部材８０は、ボルト８１により主可動ユニット２２に取り付けられている。例えば、付勢部材８０が上側主可動ユニット２２Ａの可動板６０のボルト孔７４上に配置された状態で、付勢部材８０の上方から上側主可動ユニット２２Ａ及び下側主可動ユニット２２Ｂの可動板６０の各ボルト孔７４にボルト８１を挿通しナット８２に螺合する。

【0058】

図４に示すように、主切換器２０は、主可動ユニット２２を主固定ユニット２１の軸方向（図４の矢印Ｖ２方向）に移動可能に保持する保持部材９０を備える。保持部材９０は、上下方向に延びている。保持部材９０の上端は、ゼネバギア１７（図２参照）の下面に固定されている。これにより、保持部材９０は、ゼネバギア１７と一体回転する。主可動ユニット２２は、保持部材９０を介してゼネバギア１７と一体回転する。

【0059】

保持部材９０は、主可動ユニット２２を挟んで一対設けられている。一対の保持部材９０は、主可動ユニット２２の周方向両側に配置されている。保持部材９０は、主可動ユニット２２の可動板６０の傾斜連結部７２（図８参照）の近傍に配置されている。上側主可動ユニット２２Ａ及び下側主可動ユニット２２Ｂのそれぞれは、一対の保持部材９０に保持されることにより軸方向に移動可能とされている。

【0060】

以上説明したように、本実施形態の負荷時タップ切換器１のタップ選択器２の切換機構２０は、固定ユニット２１と、可動ユニット２２と、付勢部材８０と、ガイド４２と、を備える。固定ユニット２１は、固定接点４１を有する。固定ユニット２１は、環状を有する。可動ユニット２２は、固定接点４１に接続可能な可動接点６２を有する。可動ユニット２２は、固定ユニット２１の周方向に移動可能である。付勢部材８０は、可動ユニット２２を固定ユニット２１に向けて付勢する。ガイド４２は、固定ユニット２１に設けられる。ガイド４２は、可動接点６２が固定接点４１に接する接続位置と可動接点６２が固定接点４１に接しない非接続位置との間で可動ユニット２２を案内する。この構成によれば、可動接点６２が接続位置と非接続位置との間で案内されることで、接点の開極又は閉極を行うことができる。このため、固定接点４１に可動接点６２を接続する場合にスペーサ等で固定接点４１の上下高さを調整する必要がない。したがって、タップ選択器２の調整工程を削減できる。

【0061】

付勢部材８０により可動ユニット２２が固定ユニット２１に向けて付勢されることで、可動接点６２と固定接点４１との間に寸法誤差が生じた場合でも、寸法誤差を吸収することができる。したがって、寸法誤差の調整工程を削減できる。

【0062】

固定接点４１は、固定ユニット２１の軸方向の両面に設けられている。可動接点６２は、固定ユニット２１を軸方向両側から挟むように一対設けられることで、可動接点６２と固定接点４１との軸方向の間に寸法誤差が生じた場合でも、寸法誤差を吸収することができる。したがって、寸法誤差の調整工程を削減できる。

【0063】

固定接点４１は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。ガイド４２は、可動接点６２が複数の固定接点４１のいずれかと接続可能に周方向に延びる。この構成によれば、複数の固定接点４１のいずれかに可動接点６２を接続する場合にスペーサ等で固定接点４１の上下高さを調整する必要がない。したがって、タップ選択器２の調整工程を削減できる。

【0064】

ガイド４２は、接続保持面５７と、非接続保持面５８と、傾斜面５９と、を備える。接続保持面５７は、可動接点６２を接続位置に保持する面である。非接続保持面５８は、接続保持面５７よりも固定ユニット２１の軸方向に離反し、可動接点６２を非接続位置に保持する面である。傾斜面５９は、接続保持面５７及び非接続保持面５８に連なる。傾斜面５９は、周方向において接続保持面５７から非接続保持面５８に向かうに従って固定ユニット２１の軸方向に離反するように傾斜する面である。この構成によれば、ガイド４２によって可動接点６２の軸方向の高さを変化させながら接点の開極又は閉極を行うことができる。このため、可動ユニット２２の周方向への移動により、接点の開極又は閉極をスムーズに行うことができる。よって、機械加工で固定接点４１の表面を滑らかに加工する必要がない。したがって、タップ選択器２の材料コストを低減できる。

【0065】

切換機構２０は、可動ユニット２２を固定ユニット２１の軸方向に移動可能に保持する保持部材９０を備える。この構成によれば、固定接点４１に可動接点６２を接続する場合にスペーサ等で固定接点４１の上下高さを調整する必要がない。したがって、タップ選択器２の調整工程を削減できる。

【0066】

保持部材９０は、可動ユニット２２を挟んで一対設けられる。この構成によれば、保持部材９０が可動ユニット２２の側方に１つのみ設けられた場合と比較して、可動ユニット２２を軸方向により安定して移動できる。

【0067】

切換機構２０は、可動ユニット２２と保持部材９０との間に設けられ、可動ユニット２２よりも摩擦係数が小さい材料で形成された摺動部材６５を備える。この構成によれば、可動ユニット２２と保持部材９０との間の摺動性が向上する。したがって、可動ユニット２２をよりスムーズに軸方向に移動できる。

【0068】

切換機構２０は、可動ユニット２２に設けられ、ガイド４２と固定ユニット２１の軸方向に対向し、固定ユニット２１の径方向に沿う軸の回りに回転可能なローラ６３を備える。この構成によれば、可動ユニット２２とガイド４２との間の摺動性が向上する。したがって、可動ユニット２２をよりスムーズに周方向に移動できる。

【0069】

切換機構２０は、ローラ６３を軸の回りに回転可能に支持するシャフト６４を備える。可動ユニット２２は、シャフト６４を取り付け可能に窪む溝７６を有する。この構成によれば、シャフト６４が可動ユニット２２の溝７６に取り付けられるため、シャフト６４を取り付けるための部材を別途設ける必要がない。したがって、構成を簡素化し、コストを低減できる。

【0070】

本実施形態では、固定接点４１は、固定ユニット２１の軸方向の両面に設けられている。しかしながら、固定接点４１の設置位置はこれに限定されない。例えば、固定接点４１は、固定ユニット２１の軸方向の片面のみに設けられていてもよい。

【0071】

本実施形態では、可動接点６２は、固定ユニット２１を軸方向両側から挟むように一対設けられている。しかしながら、可動接点６２の設置位置はこれに限定されない。例えば、可動接点６２は、固定ユニット２１の軸方向片側のみに設けられていてもよい。

【0072】

本実施形態では、固定接点４１は、周方向に間隔をあけて複数設けられている。しかしながら、固定接点４１の設置数はこれに限らない。例えば、固定接点４１は、固定ユニット２１の周方向において１つのみ設けられていてもよい。例えば、固定接点４１の設置数は、要求仕様に応じて変更することができる。

【0073】

本実施形態では、ガイド４２は、軸方向から見て固定板４０と同心の環状に形成されている。しかしながら、ガイド４２の形状はこれに限らない。例えば、ガイド４２は、軸方向から見て弧状に（固定板４０の内周の一部のみに）形成されていてもよい。例えば、ガイド４２の形状は、要求仕様に応じて変更することができる。

【0074】

本実施形態では、ガイド４２は、接続保持面５７と、非接続保持面５８と、傾斜面５９と、を備える。しかしながら、ガイド４２の構成はこれに限らない。例えば、ガイド４２は、傾斜面５９を備えていなくてもよい。すなわち、ガイド４２の接続保持面５７は、非接続保持面５８に隣接していてもよい。

【0075】

本実施形態では、傾斜面５９は、周方向において接続保持面５７から非接続保持面５８に向かうに従って固定ユニット２１の軸方向に離反するように直線的に傾斜している。しかしながら、傾斜面５９の形状はこれに限定されない。例えば、傾斜面５９は、周方向において接続保持面５７から非接続保持面５８に向かうに従って固定ユニット２１の軸方向に離反するように湾曲しつつ傾斜していてもよい。

【0076】

本実施形態では、保持部材９０は、可動ユニット２２を挟んで一対設けられる。しかしながら、保持部材９０の設置数はこれに限定されない。例えば、保持部材９０は、可動ユニット２２の側方に１つのみ設けられていてもよい。例えば、保持部材９０の設置数は、要求仕様に応じて変更することができる。

【0077】

本実施形態では、切換機構２０は、可動ユニット２２と保持部材９０との間に摺動部材６５を備える。しかしながら、切換機構２０の構成はこれに限定されない。例えば、切換機構２０は、摺動部材６５を備えていなくてもよい。すなわち、可動ユニット２２は、保持部材９０に直に接してもよい。

【0078】

本実施形態では、切換機構２０は、可動ユニット２２に設けられたローラ６３を備える。しかしながら、切換機構２０の構成はこれに限定されない。例えば、切換機構２０は、ローラ６３を備えていなくてもよい。すなわち、可動ユニット２２は、ガイド４２に直に接してもよい。

【0079】

本実施形態では、可動ユニット２２は、シャフト６４を取り付け可能に窪む溝７６を有する。しかしながら、可動ユニット２２の構成はこれに限らない。例えば、図９に示すように、可動ユニット１２２は、シャフト６４が連結される締結部材１９０を備えてもよい。可動ユニット１２２は、締結部材１９０を取り付け可能に窪む雌ねじ１９１を有してもよい。例えば、締結部材１９０のボルト頭部１９０ａにシャフト６４の軸端を連結してもよい。
この構成によれば、シャフト６４が締結部材１９０を介して可動ユニット１２２の雌ねじ１９１に取り付けられるため、ローラ用孔７５の周囲をハンマー等で叩いて潰す必要がない。したがって、シャフト６４の取付工数を低減できる。

【0080】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ガイド４２は、可動接点６２が固定接点４１に接する接続位置と可動接点６２が固定接点４１に接しない非接続位置との間で可動ユニット２２を案内する。この構成によれば、可動接点６２が接続位置と非接続位置との間で案内されることで、接点の開極又は閉極を行うことができる。このため、固定接点４１に可動接点６２を接続する場合にスペーサ等で固定接点４１の上下高さを調整する必要がない。したがって、タップ選択器２の調整工程を削減できる。

【0081】

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。

【符号の説明】

【0082】

１…負荷時タップ切換器、２…タップ選択器、２０…主切換器（切換機構）、２１…主固定ユニット（固定部）、２２…主可動ユニット（可動部）、２２Ａ…上側主可動ユニット（可動部）、２２Ｂ…下側主可動ユニット（可動部）、３０…副切換器（切換機構）、４１…固定接点、４１Ａ…上側固定接点（固定接点）、４１Ｂ…下側固定接点（固定接点）、４２…ガイド、４２Ａ…上側ガイド（ガイド）、４２Ｂ…下側ガイド（ガイド）、５７…接続保持面、５８…非接続保持面、５９…傾斜面、６２…外側接点（可動接点）、６３…ローラ、６４…シャフト、６５…摺動部材、８０…付勢部材、９０…保持部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】