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公開番号2024162710
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-21
出願番号2023078531
出願日2023-05-11
発明の名称切換開閉器
出願人株式会社日立インダストリアルプロダクツ,株式会社日立製作所
代理人ポレール弁理士法人
主分類H01H 3/42 20060101AFI20241114BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】スイッチを増やした場合であっても、カムの駆動力の加を抑制可能した切替開閉器を提供する。
【解決手段】本発明の切換開閉器は、複数の可動子を、少なくとも1つのカムと複数のカムフォロアで駆動する切換開閉器であって、カムは、第1の方向に動くと共に、第2の方向に所定間隔をもって凹部を備え、凹部に沿って第2の方向にカムフォロアと可動子が動き、バネは第2の方向に圧縮され、スイッチが開となる向きにカムフォロアが動くとバネの圧縮力が増加し、かつ、スイッチが閉となる向きにカムフォロアが動くとバネの圧縮力が減少し、1つのスイッチが閉となる向きにカムフォロアが動くときに、隣接する他のカムフォロアはスイッチが開となる向きに動き、スイッチが閉の時に、カムとカムフォロアの間で隙間が空くようにカムの凹部を形成し、スイッチが閉の時にバネの圧縮力が、可動子と固定子の間の押付け力として働くことを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の可動子を、少なくとも１つのカムと複数のカムフォロアで駆動し、スイッチが閉のときにバネの力によって前記可動子を固定子に押し付け、前記スイッチが開のときに前記バネの力が蓄積されて前記可動子が前記固定子から切り離される切換開閉器であって、
前記カムは、第１の方向に動くと共に、第２の方向に所定間隔をもって凹部を備え、前記凹部に沿って前記第２の方向に前記カムフォロアと前記可動子が動き、前記バネは前記第２の方向に圧縮され、前記スイッチが開となる向きに前記カムフォロアが動くと前記バネの圧縮力が増加し、かつ、前記スイッチが閉となる向きに前記カムフォロアが動くと前記バネの圧縮力が減少し、１つの前記スイッチが閉となる向きに前記カムフォロアが動くときに、隣接する他のカムフォロアは前記スイッチが開となる向きに動き、前記スイッチが閉の時に、前記カムと前記カムフォロアの間で隙間が空くように前記カムの凹部を形成し、前記スイッチが閉の時に前記バネの圧縮力が、前記可動子と前記固定子の間の押付け力として働くことを特徴とする切換開閉器。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
請求項１に記載の切換開閉器であって、
前記切換開閉器は、１つの回転カムと、該回転カムに回転駆動力を供給するカムシャフトと、支持台と、該支持台に取付けられ、前記カムシャフトを回転保持するベアリングと、支持金具によって前記支持台に固定され、前記カムシャフトに回転駆動力を供給する回転駆動装置と、６個のスイッチと、を備え、
６個の前記スイッチは何れも同一構成であり、各々の前記スイッチは、前記回転カムとカムフォロアローラを介して接触するカムフォロアと、前記回転カムの回転方向と直交する方向に前記カムフォロアの移動を制限する直動ガイドと、固定子と、前記カムフォロアによって動かされる可動子と、前記スイッチの閉時に前記固定子に対して前記可動子を所定の押付け力で押し付けるバネと、から構成されていることを特徴とする切換開閉器。
【請求項３】
請求項２に記載の切換開閉器であって、
６個の前記スイッチは、前記回転カムの周方向に６０度間隔をもって配置されていることを特徴とする切換開閉器。
【請求項４】
請求項３に記載の切換開閉器であって、
前記回転カムの外周形状は、前記カムシャフトの中心から前記カムフォロアローラの中心までの距離ｒ１と、前記カムシャフトの中心から前記カムフォロアローラの中心までの距離ｒ２とが、前記回転カムの回転角θに対して、前記回転カムの回転角θが大きくなると、回転中心からの距離が大きくなったり、小さくなるような１２０度間隔の回転対称形状に形成されていることを特徴とする切換開閉器。
【請求項５】
請求項４に記載の切換開閉器であって、
前記カムシャフトの中心から見て、１０時、２時、６時の位置に、各々の前記回転カムの外周の径方向に所定間隔をもって前記凹部が形成されており、前記凹部の位置で、前記回転カムの外周から前記カムフォロアローラが離れることを特徴とする切換開閉器。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか１項に記載の切換開閉器であって、
前記切換開閉器を、前記カムシャフトの軸方向に２段配置し、各々の前記回転カムを１つの前記カムシャフトと、１つの前記回転駆動装置で駆動するように構成したことを特徴とする切換開閉器。
【請求項７】
請求項１に記載の切換開閉器であって、
前記切換開閉器は、１つのリブ形状の回転カムと、該回転カムに回転駆動力を供給するカムシャフトと、支持台と、該支持台に取付けられ、前記カムシャフトを回転保持するベアリングと、支持金具によって前記支持台に固定され、前記カムシャフトに回転駆動力を供給する回転駆動装置と、４個のスイッチと、を備え、
４個の前記スイッチは何れも同一構成であり、各々の前記スイッチは、前記回転カムのリブ内面とカムフォロアローラを介して接触するカムフォロアと、前記回転カムの回転方向と直交する方向に前記カムフォロアの移動を制限する直動ガイドと、固定子と、前記カムフォロアによって動かされる可動子と、前記スイッチの閉時に前記固定子に対して前記可動子を所定の押付け力で押し付けるバネと、該バネの一端を固定するバネ端固定部と、から成り、前記バネの他端は、前記可動子に固定されていることを特徴とする切換開閉器。
【請求項８】
請求項７に記載の切換開閉器であって、
４個の前記スイッチは、前記回転カムの周方向に９０度間隔をもって配置されていることを特徴とする切換開閉器。
【請求項９】
請求項８に記載の切換開閉器であって、
リブ形状の前記回転カムの内周形状は、前記カムシャフトの中心から前記カムフォロアローラの中心までの距離ｒ１と、前記カムシャフトの中心から前記カムフォロアローラの中心までの距離ｒ２とが、前記回転カムの回転角θに対して、前記回転カムの回転角θが大きくなると、回転中心からの距離が大きくなったり、小さくなるような１２０度間隔の回転対称形状に形成されていることを特徴とする切換開閉器。
【請求項１０】
請求項９に記載の切換開閉器であって、
前記カムシャフトの中心から見て、９時、３時の位置に、各々の前記回転カムの径方向のリブ内周に凹部が形成されており、前記凹部の位置で前記回転カムの内周から前記カムフォロアローラが離れることを特徴とする切換開閉器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は切換開閉器に係り、特に、可動子を駆動して固定子と接触させて閉とし、固定子から離して開とするスイッチを複数備えているものに好適な切換開閉器に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
切換開閉器の一例として、特許文献１には「負荷時タップ切換器」が記載されている。
【０００３】
特許文献１の「負荷時タップ切換器」は、１つの回転カムと６個のカムフォロアによって、６個のスイッチを開閉するように構成された切換開閉器である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－１８８０３１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、特許文献１に記載の切換開閉器では、複数のスイッチを駆動するカムの駆動力に関しては特段の考慮がなされておらず、スイッチを増やすことでカムの駆動力が増加するため、カムを動かす機器が必要で、カムの駆動力が増加するための機器が大型化するという課題がある。
【０００６】
また、カムに対するカムフォロアの押付け力についても特段の考慮がなされておらず、カムに対する複数のカムフォロアの押付け力の合力が、カムの駆動方向と異なる方向に発生するため、シャフトがベアリングに片当たりしてベアリングが摩耗するという課題がある。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、スイッチを増やした場合であっても、カムの駆動力の増加を抑制可能で、カムを動かす機器が大型化しないことは勿論、カムフォロアの押付け力の合力がカムの駆動方向と異なる方向に発生しない切換開閉器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の切換開閉器は、上記目的を達成するために、複数の可動子を、少なくとも１つのカムと複数のカムフォロアで駆動し、スイッチが閉のときにバネの力によって前記可動子を固定子に押し付け、前記スイッチが開のときに前記バネの力が蓄積されて前記可動子が前記固定子から切り離される切換開閉器であって、
前記カムは、第１の方向に動くと共に、第２の方向に所定間隔をもって凹部を備え、前記凹部に沿って前記第２の方向に前記カムフォロアと前記可動子が動き、前記バネは前記第２の方向に圧縮され、前記スイッチが開となる向きに前記カムフォロアが動くと前記バネの圧縮力が増加し、かつ、前記スイッチが閉となる向きに前記カムフォロアが動くと前記バネの圧縮力が減少し、１つの前記スイッチが閉となる向きに前記カムフォロアが動くときに、隣接する他のカムフォロアは前記スイッチが開となる向きに動き、前記スイッチが閉の時に、前記カムと前記カムフォロアの間で隙間が空くように前記カムの凹部を形成し、前記スイッチが閉の時に前記バネの圧縮力が、前記可動子と前記固定子の間の押付け力として働くことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スイッチを増やした場合であっても、カムの駆動力の増加を抑制可能で、カムを動かす機器が大型化しないことは勿論、カムフォロアの押付け力の合力がカムの駆動方向と異なる方向に発生しない切換開閉器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の切換開閉器の実施例１を示し、回転カムの回転角が０度のときの正面図である。
図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。
本発明の切換開閉器の実施例１を示し、回転カムの回転角が３０度のときの正面図である。
本発明の切換開閉器の実施例１における回転カムの回転中心からカムフォロアローラの中心までの距離ｒ１及び回転カムの回転中心からカムフォロアローラの中心までの距離ｒ２と回転カムの回転角θの関係を示す特性図である。
本発明の切換開閉器の実施例１におけるバネの蓄積エネルギーと回転カムの回転角の関係を示す特性図である。
本発明の切換開閉器の実施例１における可動子と固定子間の押付け力と回転カムの回転角の関係を示すグラフである。
本発明の切換開閉器の実施例２を示し、図２に相当する図である。
本発明の切換開閉器の実施例３を示し、回転カムの回転角が０度のときの正面図である。
本発明の切換開閉器の実施例３における回転カムの回転中心からカムフォロアローラｒ１の中心までの距離及び回転カムの回転中心からカムフォロアローラの中心までの距離ｒ２と回転カムの回転角θの関係を示す特性図である。
本発明の切換開閉器の実施例３におけるバネの蓄積エネルギーと回転カムの回転角θの関係を示す特性図である。
本発明の切換開閉器の実施例４を示し、回転カムの回転角が０度のときの正面図である。
本発明の切換開閉器の実施例４における切換開閉器の回転カムの回転角が４５度のときの正面図である。
本発明の切換開閉器の実施例４における回転カムの回転中心からカムフォロアローラの中心までの距離ｒ１と回転カムの回転角θの関係を示す特性図である。
本発明の切換開閉器の実施例４におけるバネの蓄積エネルギーと回転カムの回転角θの関係を示す特性図である。
本発明の切換開閉器の実施例５を示す正面図である。
図１５のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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