(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
碍子の端部に円筒状の圧入部を形成するとともに、内部に電気機器本体を収容するケースの天板の開口部分に円筒部を形成し、上記圧入部を上記円筒部に圧入することにより上記碍子を天板に固定してなる電気機器の碍子形端子において、
上記円筒部を、大径円筒部と小径円筒部とこれら両径円筒部間の円板部とが一体に形成された段付形状のものとするとともに、上記圧入部は上記小径円筒部に圧入するようにし、リング状のパッキンを、上記圧入部と大径円筒部と円板部とで形成される空間部分に収容するようにしたことを特徴とする電気機器の碍子形端子。
【請求項２】
円筒部は、ケースの天板をしぼり加工することにより、上記天板と一体の構造としたことを特徴とする請求項１記載の電気機器の碍子形端子。
【請求項３】
円筒部の段付形状部分の外周に嵌合させ、圧入による上記円筒部の径寸法増大を抑制する補強環を備えたことを特徴とする請求項２記載の電気機器の碍子形端子。
【請求項４】
小径円筒部、円板部および大径円筒部と、更にこの大径円筒部端部外周に位置する円板状のフランジ部とが一体に形成されてなるリング金具を備え、このリング金具のフランジ部をケースの天板に接合することにより円筒部を構成するようにしたことを特徴とする請求項１記載の電気機器の碍子形端子。
【請求項５】
碍子の圧入部の径寸法を所定値に仕上げるための機械加工を、成形品を磁器化する焼成工程の前に行うようにしたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電気機器の碍子形端子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はコンデンサ等の電気機器に使用される碍子形端子およびその製造方法に係り、特に比較的低電圧、小容量の機器に適した碍子形端子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
図５は、従来の碍子形端子で、比較的低電圧、小容量のコンデンサに使用される小形のいわゆるメタリコン構造の碍子形端子を一部断面で示す図である。図において、１は碍子、２は頭部に接続のためのネジ部を備えた導体で、碍子１上部に形成されたメタリコン１ａと半田付するにより碍子１と一体に接合されている。
３は絶縁油とともにコンデンサの本体を内部に収容するケースの天板で、その円形開口部分の周縁には環状に溝３ａがしぼり加工により形成されている。４は同じくしぼり加工で環状に形成されたグランド座である。そして、このグランド座４の一端が、碍子１の下部に形成されたメタリコン１ｂに半田付で接合され、他端が天板３の溝３ａ内で同じく半田付で接合されている。
【０００３】
これらメタリコン構造の碍子形端子は、小形の構造に実現できる反面、碍子１の外周に施したメタリコン１ａ、１ｂの碍子生地に対する接着強度のバラツキが大きく、また、半田付作業のバラツキや半田、メタリコンの強度の経年劣化等により、油漏れやガス漏れを確実に防止する点で十分ではないという問題点があった。
【０００４】
一方、比較的大容量、高電圧の電気機器用として、いわゆる碍子圧入構造の碍子形端子が使用されており、従来から高い信頼性を有している。このタイプのものでは、ケース側の板厚が薄いことから、もっぱらパッキン溝は碍子側に形成している。
【０００５】
従って、この碍子圧入構造を小形の碍子形端子にもそのまま適用することが考えられるが、以下の不具合があった。即ち、大形端子用の碍子をそのまま、小形化すると、碍子自体の強度が不足することから、強度の高いアルミナ等を使用する必要があるが、これら材料はいずれも硬度が極めて高く、高精度が要求されるパッキン溝の加工が困難であるとともに割れが生じ易く、結果として量産性に適しないという欠点があった。
【０００６】
この発明は、以上のような問題点を解消するためになされたもので、信頼性の高い碍子圧入構造で、しかも量産性の良好な小形の碍子形端子を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る電気機器の碍子形端子は、碍子の端部に円筒状の圧入部を形成するとともに、内部に電気機器本体を収容するケースの天板の開口部分に円筒部を形成し、上記圧入部を上記円筒部に圧入することにより上記碍子を天板に固定してなる電気機器の碍子形端子であって、上記円筒部を、大径円筒部と小径円筒部とこれら両径円筒部間の円板部とが一体に形成された段付形状のものとするとともに、上記圧入部は上記小径円筒部に圧入するようにし、リング状のパッキンを、上記圧入部と大径円筒部と円板部とで形成される空間部分に収容するようにしたものである。
【０００８】
請求項２に係る電気機器の碍子形端子は、請求項１において、その円筒部は、ケースの天板をしぼり加工することにより、上記天板と一体の構造としたものである。
【０００９】
請求項３に係る電気機器の碍子形端子は、請求項２において、その円筒部の段付形状部分の外周に嵌合させ、圧入による上記円筒部の径寸法増大を抑制する補強環を備えたものである。
【００１０】
請求項４に係る電気機器の碍子形端子は、請求項１において、その小径円筒部、円板部および大径円筒部と、更にこの大径円筒部端部外周に位置する円板状のフランジ部とが一体に形成されてなるリング金具を備え、このリング金具のフランジ部をケースの天板に接合することにより円筒部を構成するようにしたものである。
【００１１】
請求項５に係る電気機器の碍子形端子の製造方法は、請求項１ないし４のいずれかにおける碍子の圧入部の径寸法を所定値に仕上げるための機械加工を、成形品を磁器化する焼成工程の前に行うようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるコンデンサ用の小形の碍子形端子を一部断面で示す図である。図において、５はアルミナ等、機械的強度、硬度が共に高い材料からなる碍子で、その下方外表面には、圧入部５ａおよびこの圧入部５ａの上端の段部５ｂが形成されている。６は頭部に接続のためのネジ部を備えた導体で、従来と異なり、その下端部のカシメ構造により碍子５と機械的に一体とされる。７は、このカシメ加工時に、導体６下端部が直接碍子５に触れて局部的に大きな応力が加わることを防止するための環状のカシメ金具である。８は、碍子５と導体６との接触面を経て油やガスが漏洩するのを防止するためのパッキン（０リング）である。
【００１３】
９は絶縁油とともにコンデンサの本体を内部に収容するケースの天板で、その円形開口部分の周縁には、碍子５の圧入部５ａを圧入する円筒部１０が形成されている。即ち、この円筒部１０は、天板９をしぼり加工することにより天板９と一体の段付形状の構造に形成されており、大径円筒部９ａと小径円筒部９ｂとこれら両径円筒部９ａ、９ｂ間の円板部９ｃとからなっている。
そして、碍子５の圧入部５ａは、この円筒部１０の小径円筒部９ｂに圧入される。
【００１４】
１１は碍子５と天板９との接触面を経て油やガスが漏洩するのを防止するためのパッキン（０リング）である。従って、円筒部１０の段付形状を構成する各部９ａ〜９ｃは、パッキン１１に要求される所定の寸法精度を加味して形成される。
【００１５】
次に、この碍子形端子の組立要領、特に碍子５をケースの天板９に取り付け固定する要領について説明する。予め、碍子５と導体６とは既述したカシメ構造により一体とされている。次に、図２に示すように、パッキン１１を、天板９に形成された円筒部１０の大径円筒部９ａと円板部９ｃとのコーナに取り付けた状態で碍子５の圧入部５ａを円筒部１０の小径円筒部９ｂに押し込んで圧入する。
この場合、予め、パッキン１１の周囲にエポキシ樹脂を塗布しておく。これにより、このエポキシ樹脂が、圧入時の潤滑剤として機能するとともに圧入後、この樹脂を硬化させることにより、漏洩防止機能と機械的強度とが増大する。
【００１６】
なお、圧入方式の場合は、碍子５の圧入部５ａの外径および天板９側の小径円筒部９ｂの内径の寸法管理が重要となる。特に、圧入部５ａは材料の硬度が高いことからその機械仕上げが問題となる。
ところで、碍子自体の製造は、所定の原料を調合する工程、これを所望の端子の形状を有する碍子素地に成形する工程、この碍子素地を高温で加熱した後冷却して磁器にする焼成工程、および外観、寸法チェックの検査工程の各工程を順次経て完成されることになるが、上記圧入部５ａの外径寸法加工を、焼成工程の前の成形工程、即ち、碍子素地の状態で実施すれば、材料の硬度も最終時ほど高いことはなく、比較的この機械加工が容易となる。もっとも、焼成工程における碍子の外径寸法の変化量を試作段階で実験により把握しておき、加工時には、その変化量を加味した寸法管理を行う必要がある。
【００１７】
以上のように、実施の形態１による碍子形端子においては、信頼性の低いメタリコン構造を使用せず、しかも、ケースの天板のしぼり加工を利用した簡単な構造でパッキンを固定収容する圧入構造を採用したので、信頼性が高く量産性の良い低コストの小形碍子形端子を実現することができる。
【００１８】
実施の形態２．
形態１では、ケースの天板９の板厚が例えば、０．５〜０．６ｍｍ程度で、円筒部１０のしぼり加工も容易でかつ圧入による応力にも十分耐えるものについて示したが、この実施の形態２では、天板９の板厚が例えば０．３５ｍｍ程度の薄い材料を使用する場合の適用例を説明する。図３はその要部を一部断面で示すもので、円筒部１０の段付形状部分の外周に嵌合させる補強環１２を新たに設けている。
【００１９】
この補強環１２は、例えば、０．６ｍｍ厚等の材料を使用して単独に成形製作され、圧入工程の直前に、円筒部１０の外周に取り付ける。碍子５の圧入部５ａを圧入すると、しぼり加工により天板９と一体に形成された円筒部１０は、その板厚が薄い（０．３５ｍｍ）ために径が増大する方向に大きく変形しようとするが、板厚の厚い（０．６ｍｍ）補強環１２がその外周に接して取り付けられているので、この補強環１２が円筒部１０の変形を抑制し、全体として形態１と同様の圧入機能を達成し、油洩れ、エアー洩れのない信頼性の高い碍子形端子が得られる。当然ながら、この圧入時の圧力で補強環１２は円筒部１０と一体に固定される。
【００２０】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による碍子形端子を一部断面で示す図である。天板９の板厚が形態１の場合（０．５〜０．６ｍｍ）より厚い場合、例えば、２．０ｍｍ程度で、しぼり加工によって円筒部を一体に形成することが極めて困難または不可能な場合に適用する。
【００２１】
ここでは、天板９には、碍子５の圧入部５ａを挿通させるに十分な円形の開口が形成されているのみである。図において、１３は上述形態での円筒部１０に相当するリング金具で、別途単独に形成される。このリング金具１３は、先の９ａ、９ｂ、９ｃに相当する大径円筒部１３ａ、小径円筒部１３ｂ、円板部１３ｃと、更に大径円筒部１３ａの端部外周に形成された円板状のフランジ部１３ｄとからなる。そして、このリング金具１３は、そのフランジ部１３ｄの部分で天板９と、例えば、図中×印で示すように、スポット溶接により一体に接合される。
なお、リング金具１３には、しぼり加工が可能で、圧入時の力に耐える例えば０．５〜０．６ｍｍ厚程度の材料が使用される。
１４は碍子５に形成された段部５ｂと天板９との間に挿入された石綿ワッシャで、碍子５が天板９に直接圧接されるのを防止している。
【００２２】
取付要領は、既述形態の場合とほぼ同様であるが、ここでは、先ずリング金具１３にパッキン１１を嵌め込んだ状態で、リング金具１３を天板９にスポット溶接で一体に接合する。しかる後、石綿ワッシャ１４を挟み込んだ状態で碍子５の圧入部５ａをリング金具１３の小径円筒部１３ｂに押し込んで圧入し、取付け固定する。
従って、ケース天板９が厚くて、しぼり加工を適用できない場合にも、既述形態と同様、信頼性が高く量産性の良い碍子形端子を得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る電気機器の碍子形端子においては、ケース天板の円筒部を、大径円筒部と小径円筒部とこれら両径円筒部間の円板部とが一体に形成された段付形状のものとするとともに、圧入部は上記小径円筒部に圧入するようにし、リング状のパッキンを、上記圧入部と大径円筒部と円板部とで形成される空間部分に収容するようにしたので、高い寸法精度が要求されるパッキン溝を碍子に設けることなく、圧入方式による安定した漏洩防止機能が得られる碍子形端子を低コストで提供することができる。
【００２４】
また、請求項２に係る碍子形端子の円筒部は、ケースの天板をしぼり加工することにより上記天板と一体の構造としたので、特に天板側の生産性が向上し、コスト、寸法の低減が可能となる。
【００２５】
また、請求項３に係る碍子形端子においては、円筒部の段付形状部分の外周に嵌合させ、圧入による上記円筒部の径寸法増大を抑制する補強環を備えたので、天板が薄くそれ自体では機械的強度が不足する場合にも、圧入方式による信頼性の高い碍子形端子が得られる。
【００２６】
また、請求項４に係る碍子形端子においては、小径円筒部、円板部および大径円筒部と、更にこの大径円筒部端部外周に位置する円板状のフランジ部とが一体に形成されてなるリング金具を備え、このリング金具のフランジ部をケースの天板に接合することにより円筒部を構成するようにしたので、天板が厚くてそのしぼり加工が適用できない場合にも、圧入方式による信頼性の高い、量産性の良い碍子形端子が得られる。
【００２７】
そして、請求項５に係る電気機器の碍子形端子の製造方法においては、碍子の圧入部の径寸法を所定値に仕上げるための機械加工を、成形品を磁器化する焼成工程の前に行うようにしたので、上記機械加工の作業能率が向上し、コスト低減が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による碍子形端子を一部断面で示す図である。
【図２】  図１の碍子形端子の組立要領を説明するための断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態２による碍子形端子を一部断面で示す図である。
【図４】  この発明の実施の形態３による碍子形端子を一部断面で示す図である。
【図５】  従来の碍子形端子を一部断面で示す図である。
【符号の説明】
５  碍子、５ａ  圧入部、９  天板、９ａ  大径円筒部、９ｂ  小径円筒部、９ｃ  円板部、１０  円筒部、１１  パッキン、１２  補強環、１３  リング金具、１３ａ  大径円筒部、１３ｂ  小径円筒部、１３ｃ  円板部、１３ｄ  フランジ部。
【図１】
0003636794.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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