(57)【要約】【課題】耐電圧性能を向上させた導体接続構造を得る。【解決手段】略円柱形をした第１の導体１に、略円柱形をした第２の導体２の端部２ａを、第１の導体１の軸線に対し略直交方向から当接させ、締結ボルト３によって締結する導体接続構造であって、第１の導体１のボルト締結部には，ボルト締結部以外より外径が漸次小さくなるような曲面でつながった外周を有する細径部１ｃを形成し、細径部１ｃに貫通するボルト穴を設け、ボルト穴の一方の開口端部に締結ボルト頭部用の座ぐり１ｅを形成し、他方の開口端部に第２の導体２の端部２ａが嵌合する凹部１ｆを形成し、第２の導体２の端部２ａを第１の導体１の凹部１ｆに挿入して、ボルト穴に挿入した締結ボルト３を第２の導体２の端面のねじ穴２ｂに螺合させて両導体を接続した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱形をした第１の導体に、前記第１の導体の外径以下の外径を有し略円柱形をした第２の導体の端部を、前記第１の導体の軸線に対し略直交方向から当接させ、締結ボルトによって締結された導体接続構造において、
前記第１の導体のボルト締結部には，前記ボルト締結部以外より外径が漸次小さくなるような曲面でつながった外周面を有する細径部が形成され、前記細径部に前記軸線と略直交方向に貫通するボルト穴が設けられ、前記ボルト穴の一方の開口端部に前記締結ボルトの頭部が埋没する深さの座ぐりが形成され、他方の開口端部に前記第２の導体の前記端部が嵌合する凹部が形成され、前記第２の導体の前記端部の端面には、前記ボルト穴に対応するねじ穴が加工されており、
前記第２の導体の前記端部を前記第１の導体の前記凹部に挿入し、前記ボルト穴に挿入した前記締結ボルトを前記第２の導体の前記ねじ穴に螺合させて締め付けることにより前記両導体が接続されていることを特徴とする導体接続構造。
【請求項２】
請求項１に記載の導体接続構造において、前記第１の導体の前記ボルト締結部以外の外周面と前記細径部の外周面とをつなぐ前記曲面の曲率半径は、前記第１の導体の半径よりも大きくしたことを特徴とする導体接続構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の導体接続構造において、前記第２の導体の直径は前記第１の導体の前記細径部の直径より小さくし、前記細径部の外周面から前記第１の導体に設けた前記凹部の底面までの深さは，前記細径部の半径をｒ１，前記第２の導体の半径をｒ２としたとき、ｒ１−√（ｒ１２−ｒ２２）の式から求められる値以上であることを特徴とする導体接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、スイッチギヤやガス絶縁開閉装置等の電気機器に使用され、略円柱形状をした導体同士が締結ボルトによって接続された導体接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気機器の導体の接続において、一方の導体に他方の導体をＴ字状に分岐させ、ボルトにより接続するように構成された導体接続構造の従来の技術として、例えば、中実丸棒からなる主導体の一部に平面部を切削加工により形成し、その平面部に中実丸棒の分岐導体の端面を当接させ、主導体を貫通し分岐導体に螺合したボルトにより、主導体に分岐導体を接続した導体接続構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２９４１３号公報（第３頁、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示すような従来の導体接続構造では、主導体と分岐導体のボルト締結部において、ボルトの頭部側は導体表面から突出しないような配慮がなされているものの、導体全体から見ればボルト締結部に電界が集中し、導体の耐電圧性能を悪化させる要因となっているという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、ボルト締結部の導体の形状を工夫することにより、耐電圧性能を向上させた導体接続構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わる導体接続構造は、略円柱形をした第１の導体に、第１の導体の外径以下の外径を有し略円柱形をした第２の導体の端部を、第１の導体の軸線に対し略直交方向から当接させ、締結ボルトによって締結された導体接続構造において、第１の導体のボルト締結部には，ボルト締結部以外より外径が漸次小さくなるような曲面でつながった外周面を有する細径部が形成され、細径部に軸線と略直交方向に貫通するボルト穴が設けられ、ボルト穴の一方の開口端部に締結ボルトの頭部が埋没する深さの座ぐりが形成され、他方の開口端部に第２の導体の端部が嵌合する凹部が形成され、第２の導体の端部の端面には、ボルト穴に対応するねじ穴が加工されており、第２の導体の端部を第１の導体の凹部に挿入し、ボルト穴に挿入した締結ボルトを第２の導体のねじ穴に螺合させて締め付けることにより両導体を接続したものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の導体接続構造によれば、第１の導体のボルト締結部に，ボルト締結部以外より外径が漸次小さくなるような曲面でつながった外周面を有する細径部を設け、第１の導体の細径部に形成した凹部に第２の導体を嵌合させ、締結ボルトによって両導体を締結して接続するようにしたので、ボルト接続部の電界が緩和され、耐電圧性性能が向上した導体接続構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、本発明による導体接続構造を図に基づいて説明する。
図１は実施の形態１による導体接続構造を示す正面図であり一部断面で示している。また、図２は図１の矢印II方向から見た平面図、図３は図１の矢印III−III方向から見た側面断面図である。
本実施の形態による導体接続の基本構造は、図１に示すように，略円柱形をした第１の導体１に、第１の導体１の外径と等しいか又はそれより小さい外径を有し略円柱形をした第２の導体２の端部２ａを、第１の導体１の軸線１ａに対し略直交方向から当接させ、締結ボルト３によって締結したものである。
このような導体接続構造は、例えば、スイッチギヤやガス絶縁開閉装置等の電気機器の主回路導体として使用されるものであって、使用例としては、図１のように、電気機器を構成する接地金属ケース内に、そのケースの接地金属板４に対向して第１の導体１が配置され、第２の導体２が接地金属板４の反対側にＴ字状に導出されるような場合である。
【０００９】
ボルト接続部の構造を更に詳しく説明する。
第１の導体１のボルト締結部には，外径が他の部分の外径より漸次小さくなるような曲面１ｂでつながった外周面を有する細径部１ｃが形成され、細径部１ｃの軸線１ａに直交方向に締結ボルト３用のボルト穴１ｄ（図３参照）が設けられ、ボルト穴１ｄの一方の開口端部には締結ボルト３の頭部が埋没する深さの座ぐり１ｅが形成され、他方の開口端部には第２の導体２の端部２ａが嵌合する凹部１ｆが形成されている。
【００１０】
凹部１ｆは、第２の導体２の端部２ａが完全に嵌り込むような形状にすれば、エッジ部が無くなり電界の集中が避けられるので、その形状を次のような関係にするのが望ましい。すなわち、図３のように、第２の導体２の直径を第１の導体１の細径部１ｃの直径より小さくし、凹部１ｆは、第２の導体２が嵌合可能なように、その直径を第２の導体２の直径より僅かに大きくし、細径部１ｃの外周面からの深さＤを、式（１）から求まる値以上の深さとし、底面は第２の導体２の端面と当接するように平面に形成する。
Ｄ＝ｒ１−√（ｒ１２−ｒ２２）・・・・・・・・・・・（１）
但し、ｒ１：第１の導体１の細径部１ｃの半径
ｒ２：第２の導体２の半径
【００１１】
一方、第２の導体２の端部２ａの端面（端面は平面とする）には、ボルト穴１ｄに対応する位置にねじ穴２ｂが加工されている。図のように締結ボルト３が１本の場合は、対応するねじ穴も１個でよいが、例えば、軸線１ａ方向に２本の締結ボルトを用いて締結する場合であれば、同じピッチで軸線１ａに直角方向にもねじ穴を設けておけば、必要に応じ第２の導体２の取付方向を９０°変更することができる。このように、第２の導体２の取り付け方向を考慮して、ボルト穴の数を適宜増やしておいても良い。
【００１２】
両導体の締結方法は、次のように行う。
先ず、第２の導体２の端部２ａを第１の導体１の凹部１ｆに挿入し、その端面を凹部１ｆの底面に当接させる。次に、凹部１ｆの反対側から第１の導体１のボルト穴１ｄに締結ボルト３を挿入し、第２の導体２のねじ穴２ｂに螺合させて強固に締め付ける。こうして、図のような導体接続構造が完成する。
【００１３】
次に、作用について説明する。導体をボルトによって締結する導体接続構造においては、締結ボルト部が電界的に一番厳しくなる。そこで、本実施の形態の発明では、第１の導体１のボルト締結部に、締結部以外の部分の外径より細い外径を有する細径部１ｃを設け、他の部分の外周面と細径部１ｃの外周面とをなだらかな曲面１ｂで一体的に構成したので、例えば、図１のように、ボルト締結部が接地金属板４と対向するような場合でも、ボルト締結部に電界が集中するのが緩和され、細径部１ｃを有しない場合より耐電圧性能が向上する。
【００１４】
細径部１ｃの外周面と他の部分の外周面とを結ぶ曲面１ｂの形状を次のようにすれば、更に効果的である。すなわち、断面が外側に膨らむ円弧状とし、その曲率半径Ｒを、第１の導体１の半径ｒ１より大きくする。こうすれば、高電圧印加時に曲面１ｂに生じる電界を第１の導体１の他の部分に生じる電界以下に低減できるので、耐電圧性能の改善効果が大きくなる。
【００１５】
以上のように、本実施の形態の発明によれば、第１の導体のボルト締結部には，ボルト締結部以外より外径が漸次小さくなるような曲面でつながった外周を有する細径部が形成され、細径部に軸線と略直交方向に貫通するボルト穴が設けられ、ボルト穴の一方の開口端部に締結ボルトの頭部が埋没する深さの座ぐりが形成され、他方の開口端部に第２の導体の端部が嵌合する凹部が形成され、第２の導体の端部の端面には、ボルト穴に対応するねじ穴が加工されており、第２の導体の端部を第１の導体の凹部に挿入し、ボルト穴に挿入した締結ボルトを第２の導体のねじ穴に螺合させ締め付けて両導体を接続したので、ボルト接続部の電界が緩和されて耐電圧性性能を向上させることができる。従って、電気機器に適用した場合、絶縁距離を縮小でき、装置を小型化できる。
【００１６】
また、第１の導体の他の部分の外周面と細径部の外周面とをつなぐ曲面の曲率半径は、第１の導体の半径よりも大きくしたので、ボルト接続部の電界を効果的に低減でき、耐電圧性能の改善効果が大きくなる。
【００１７】
更に、第２の導体の直径は第１の導体の細径部の直径より小さくし、細径部の外周面から第１の導体に設けた凹部の底面までの深さを、細径部の半径をｒ１，第２の導体の半径をｒ２としたとき、ｒ１−√（ｒ１２−ｒ２２）の式から求まる値以上の深さとしたので、上記効果に加え、両導体の接合部のエッジ部が無くなり電界の集中が避けられ、耐電圧性能の優れた導体接続構造を提供できる。
【００１８】
なお、上記では、スイッチギヤ等の電気機器に使用される場合について説明したが、接地金属ケース内に配置された通電導体がボルトによって締結される導体接続部を有する高電圧電気機器に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１における導体接続装置を示す正面図である。
【図２】図１の矢印IIから見た平面図である。
【図３】図１の矢印III−IIIから見た側面断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    第１の導体                      １ａ  軸線
１ｂ  曲面                            １ｃ  細径部
１ｄ  ボルト穴                        １ｅ  座ぐり
１ｆ  凹部                            ２  第２の導体
２ａ  端部                            ２ｂ  ねじ穴
３    締結ボルト                      ４  接地金属板。
【図１】
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【図２】
2008271711.tif 000004
【図３】
2008271711.tif 000005