(57)【要約】【課題】第１の電気機器と第２の電気機器の中心軸のずれを許容することが可能な電気機器の接続装置を提供する。【解決手段】第１の凹部２０を設けた第１の中心導体２と、第１の中心導体２の周りに設けた第１の絶縁層３と、第２の凹部２１を設けた第２の中心導体６と、第２の中心導体６の周りに設けた第２の絶縁層７と、第１の絶縁層３と第２の絶縁層７間に設けた可撓性絶縁物１０と、第１の凹部２０と第２の凹部２１との空間部に設けた樽状接触子２２とを備え、樽状接触子２２は、中心電極２３と、中間部を境として一方が第１の凹部２０内面に接触する接触面２４ａと他方が第２の凹部２１内面に接触する接触面２４ｂとを有する複数枚の接触子片２４と、接触子片２４と中心電極２３間に設けた接触荷重ばね２５とで構成されることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端面に第１の凹部を設けた第１の中心導体と、
前記第１の中心導体の周りに設けた第１の絶縁層と、
端面に第２の凹部を設けた第２の中心導体と、
前記第２の中心導体の周りに設けた第２の絶縁層と、
前記第１の絶縁層の絶縁端面と前記第２の絶縁層の絶縁端面間に設けた可撓性絶縁物と、
前記第１の凹部と前記第２の凹部とで形成される空間部に設けた樽状接触子とを備え、
前記樽状接触子は、中心電極と、
前記中心電極の外周に複数枚を放射状に配置するとともに、中間部を境として一方が前記第１の凹部内面に接触する一方の接触面と他方が前記第２の凹部内面に接触する他方の接触面とを有する接触子片と、
前記接触子片と前記中心電極間に設けた接触荷重ばねとで構成されることを特徴とする電気機器の接続装置。
【請求項２】
前記接触荷重ばねを前記一方の接触面と前記他方の接触面とに対向してそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１に記載の電気機器の接続装置。
【請求項３】
前記接触子片の中間部に凸部を設け、前記第１の凹部、前記第２の凹部の少なくとも一方に前記凸部が遊嵌する溝部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気機器の接続装置。
【請求項４】
前記中心電極に貫通孔を設け、この貫通孔に前記第１の凹部または前記第２の凹部の底面に螺合するボルトを貫通したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電気機器の接続装置。
【請求項５】
前記中心電極に貫通孔を設け、この貫通孔に前記第１の凹部または前記第２の凹部の底面に螺合するボルトを貫通するとともに、前記貫通孔にねじ部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電気機器の接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、絶縁材料でモールドされた固体絶縁の電気機器の相互を接続する電気機器の接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空バルブ、主回路導体などをエポキシ樹脂でモールドした電気機器では、相互の接続に可撓性絶縁物を介した界面接続が用いられている。界面接続部は、絶縁面がテーパ状（例えば、特許文献１参照。）や円板状（例えば、特許文献２参照。）などとなっているが、主回路導体は、いずれも一方の導体端面が凹部となっており、この凹部に他方の導体を挿入し、接続するようになっている。
【０００３】
この種の接続装置は、図６に示すように、第１の電気機器１ａと第２の電気機器１ｂで構成されている。
【０００４】
第１の電気機器１ａには、棒状の第１の中心導体２が設けられている。第１の中心導体２の周りには、エポキシ樹脂をモールドして形成した第１の絶縁層３が設けられ、端部が半径方向に広がったフランジ部となっている。フランジ部の絶縁面からは、第１の中心導体２の端部が露出している。第１の絶縁層３の外周には、導電性塗料を塗布した第１の接地層４が設けられている。
【０００５】
第２の電気機器１ｂには、露出した第１の中心導体２が挿入される凹部５を有する第２の中心導体６が設けられている。第２の中心導体６の周りには、第１の絶縁層３と同様のエポキシ樹脂をモールドして形成した第２の絶縁層７が設けられ、端部が半径方向に広がったフランジ部となっている。第２の絶縁層７の外周には、第１の接地層４と同様の導電性塗料を塗布した第２の接地層８が設けられている。凹部５には、内面にスプリング状のリング接触子９が設けられ、第１の中心導体２の外周面が接触するようになっている。
【０００６】
第１の絶縁層３の絶縁面と第２の絶縁層７の絶縁面間には、円板状のシリコンゴム、ＥＰゴムなどからなる可撓性絶縁物１０が設けられている。第１の絶縁層３と第２の絶縁層７のフランジ部間は、図示しないボルトで締付け固定され、可撓性絶縁物１０に所定の面圧が掛かるようになっている。
【０００７】
このような接続装置では、接続時に第１の中心導体２と凹部５の中心軸を一致させなければならなかった。互いの中心軸がずれると、接触子９の接触圧力が円周方向でばらつき、接触抵抗を上昇させることになる。このため、第１の電気機器１ａや第２の電気機器１ｂでは、部品レベル、製造時、組立時などの各段階で寸法精度などを厳しく管理しなくてはならなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２２８４６７号公報
【特許文献２】特開２００５−２７４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、第１の電気機器１ａと第２の電気機器１ｂを接続したときの中心軸のずれを所定範囲内で許容し、部品レベル、製造時、組立時などの各段階での寸法精度の管理を容易とすることのできる電気機器の接続装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、実施形態の電気機器の接続装置は、端面に第１の凹部を設けた第１の中心導体と、前記第１の中心導体の周りに設けた第１の絶縁層と、端面に第２の凹部を設けた第２の中心導体と、前記第２の中心導体の周りに設けた第２の絶縁層と、前記第１の絶縁層の絶縁端面と前記第２の絶縁層の絶縁端面間に設けた可撓性絶縁物と、前記第１の凹部と前記第２の凹部とで形成される空間部に設けた樽状接触子とを備え、前記樽状接触子は、中心電極と、前記中心電極の外周に複数枚を放射状に配置するとともに、中間部を境として一方が前記第１の凹部内面に接触する一方の接触面と他方が前記第２の凹部内面に接触する他方の接触面とを有する接触子片と、前記接触子片と前記中心電極間に設けた接触荷重ばねとで構成されることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る電気機器の接続装置の構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る樽形接触子の構成を示す上面図。
【図３】本発明の実施例１に係る電気機器の接続装置の接続例を示す断面図。
【図４】本発明の実施例２に係る電気機器の接続装置の構成を示す断面図。
【図５】本発明の実施例３に係る電気機器の接続装置の構成を示す断面図。
【図６】従来の電気機器の接続装置の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
先ず、本発明の実施例１に係る電気機器の接続装置を図１〜図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る電気機器の接続装置の構成を示す断面図、図２は、本発明の実施例１に係る樽状接触子の構成を示す上面図、図３は、本発明の実施例１に係る電気機器の接続装置の接続例を示す断面図である。なお、従来と同様の構成部分は、同一符号を付した。
【００１４】
図１に示すように、電気機器の接続装置は、第１の電気機器１ａと第２の電気機器１ｂで構成されている。
【００１５】
第１の電気機器１ａには、端面に円状に窪んだ第１の凹部２０を有する第１の中心導体２が設けられている。第１の中心導体２の周りには、エポキシ樹脂をモールドして形成した第１の絶縁層３が設けられ、端部が半径方向に広がったフランジ部となっている。第１の凹部２０は、内面が露出している。第１の絶縁層３の外周には、導電性塗料を塗布した第１の接地層４が設けられている。
【００１６】
第２の電気機器１ｂには、端面に円状に窪んだ第２の凹部２１を有する第２の中心導体６が設けられている。第２の凹部２１と第１の凹部２０は、同形状であり、接続時に対向する。第２の中心導体６の周りには、第１の絶縁層３と同様のエポキシ樹脂をモールドして形成した第２の絶縁層７が設けられ、端部が半径方向に広がったフランジ部となっている。第２の凹部２１は、内面が露出している。第２の絶縁層７の外周には、第１の接地層４と同様の導電性塗料を塗布した第２の接地層８が設けられている。
【００１７】
第１の凹部２０と第２の凹部２１で形成される空間部には、樽状接触子２２が設けられている。樽状接触子２２は、図２に示すように、中心に設けられた円柱状の中心電極２３と、中心電極２３の外周に放射状に複数枚設けられた接触子片２４と、中心電極２３の外側と接触子片２４の内側間に設けられ、接触子片２４を外側方向に押出すように付勢された接触荷重ばね２５で構成されている。接触子片２４の外側は、中間部を境として一方と他方の両端が円弧状に突出した接触面２４ａ、２４ｂとなっている。一方の接触面２４ａが第１の凹部２０の内面、他方の接触面２４ｂが第２の凹部２１の内面に接触する。接触荷重ばね２５は、接触子片２４の両端に設けられており、一方の接触荷重ばね２５ａが一方の接触面２４ａ、他方の接触荷重ばね２５ｂが他方の接触面２４ｂに対向して設けられている。なお、接触子片２４の中間部には、図示しないバンドを設け、複数枚が中心電極２３の外周に放射状に位置するようにまとめられている。
【００１８】
第１の絶縁層３の絶縁端面（平面状の界面接続部）と第２の絶縁層７の絶縁端面（平面状の界面接続部）間には、円板状のシリコンゴム、ＥＰゴムなどからなる可撓性絶縁物１０が設けられている。第１の絶縁層３と第２の絶縁層７のフランジ部間は、図示しないボルトで締付け固定され、可撓性絶縁物１０に所定の面圧が掛かるようになっている。
【００１９】
次に、第１の電気機器１ａと第２の電気機器１ｂの中心軸がずれたときを図３を参照して説明する。中心軸のずれは、誇張して表示しているが、一般的な製造公差以上のずれを吸収することができる。
【００２０】
図３に示すよう、第１の中心導体２と第２の中心導体６の中心軸がずれると、樽状接触子２２も追従して偏芯する。この場合、接触荷重ばね２５ａ、２５ｂによって一方の接触面２４ａと他方の接触面２４ｂに同様の荷重が加わるように接触子片２４と中心電極２３が偏芯する。即ち、中心電極２３と接触子片２４が偏芯自在に動き、一方と他方の接触荷重ばね２５ａ、２５ｂのばね力を同様に保つようになる。
【００２１】
なお、接触荷重ばね２５は、接触子片２４の中間部に単独で設けても一方と他方の接触面２４ａ、２４ｂに荷重を加えることができる。また、絶縁特性では、第１、第２の絶縁層３、７の絶縁端面が平滑面で可撓性絶縁物１０が円板状であるので、中心軸がずれても所定の面圧を保つことができる。このため、第１の中心導体２と第２の中心導体６の中心軸のずれを許容することができ、部品レベル、製造時、組立時などの各段階での寸法精度の管理を容易とすることができる。
【００２２】
上記実施例１の電気機器の接続装置によれば、第１の中心導体２の凹部２０と第２の中心導体６の凹部２１で形成される空間部に、偏芯自在の樽状接触子２２を用いているので、第１の中心導体２と第２の中心導体６の中心軸がずれていても、一方の接触面２４ａが第１の凹部２０の内面、他方の接触面２４ｂが第２の凹部２１の内面に、接触荷重ばね２５によって所定の接触荷重を加え、接触抵抗を良好に保つことができる。また、可撓性絶縁物１０を所定の面圧に保ち、良好な絶縁特性を得ることができる。
【実施例２】
【００２３】
次に、本発明の実施例２に係る電気機器の接続装置を図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例２に係る電気機器の接続装置の構成を示す断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、接触子片の中間部に凸部を設けたことである。図４において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２４】
図４に示すように、接触子片２４の中間部の外側に凸部２６を設け、第１、第２の凹部２０、２１端部に凸部２６が遊嵌する溝部２７を設けている。溝部２７は、少なくとも一方に設けるものとし、凸部２６が偏芯に伴って移動することのできる幅と深さを持つものとする。
【００２５】
上記実施例２の電気機器の接続装置によれば、実施例１による効果のほかに、組立時に、樽状接触子２２を溝部２７以上の奥に挿入することができないようになり、組立作業を容易とすることができる。
【実施例３】
【００２６】
次に、本発明の実施例３に係る電気機器の接続装置を図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例３に係る電気機器の接続装置の構成を示す断面図である。なお、この実施例３が実施例２と異なる点は、中心電極に貫通孔を設けたことである。図５において、実施例２と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２７】
図５に示すように、中心電極２３の軸方向に貫通孔２８を設け、ボルト２９を貫通させ、第１の凹部２０または第２の凹部２１の底面にボルト２９の先端を螺合させ固定している。貫通孔２８の内径は、ボルト２９の外径よりも大きく、中心電極２３が移動自在となるようにしている。また、貫通孔２９には、端部にねじ部３０を設けている。
【００２８】
上記実施例３の電気機器の接続装置によれば、実施例２による効果のほかに、ねじ部３０に図示しないボルトを付けて樽状接触子２２を運搬したり、ボルト２９で仮取付けすることができ、組立作業を容易とすることができる。
【００２９】
以上述べたような実施形態によれば、第１の電気機器と第２の電気機器の中心軸が所定範囲内で偏芯していても、偏芯自在の樽状接触子で互いを接触させることができるので、良好な接触特性と絶縁特性を得ることができる。
【００３０】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００３１】
１ａ  第１の電気機器
１ｂ  第２の電気機器
２  第１の中心導体
３  第１の絶縁層
６  第２の中心導体
７  第２の絶縁層
２０  第１の凹部
２１  第２の凹部
２２  樽状接触子
２３  中心電極
２４  接触子片
２５  接触荷重ばね
２６  凸部
２７  溝部
２８  貫通孔
２９  ボルト
３０  ねじ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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