(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上蓋（１０ａ）と、該上蓋（１０ａ）により封止される電気機器収納部（１０ｂ）と、該上蓋（１０ａ）を介して、多角形状の凹部（２ａ）を台座部（２）に、また、太鼓状の凸部（３ａ）を挿入部（３）に設けた第１碍子（１）の該挿入部（３）に第２碍子（７）の凹部（１６）を嵌合させ、上記台座部（２）の多角形状の凹部（２ａ）及び上蓋（１０ａ）の開口部（１１）の環状段差部（１２）に各々パッキング（８、９）を配置し、上記環状段差部（１２）の上端部に、第１碍子（１）の下端部を当接させてボルト締め固定した碍子形端子とを備えてなる密閉形電気機器用容器（１０）において、
上記上蓋（１０ａ）の開口部（１１）周縁の環状段差部（１２）外周縁に同心円状の環状突起（１３）を設けたことを特徴とする密閉形電気機器用容器。
【請求項２】
上記上蓋（１０ａ）の板厚が０．４〜２．３ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の密閉形電気機器用容器。
【請求項３】
上記第２碍子（７）と上蓋（１０ａ）との間に、第１碍子（１）の挿入用開口部（１５）を有する緩衝物（１４）を介在させたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の密閉形電気機器用容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサ等の電気機器に使用される密閉形電気機器用容器における碍子形端子取付部の気密性改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の密閉形電気機器用容器の上蓋への碍子形端子の取付けは、図６の断面図に示したように、上蓋開口部の周縁に環状段差部を設けた構造のものが一般的に用いられている。また、図７は、上蓋２２の碍子形端子取付部の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図である。図８は、碍子形端子に用いられる第１碍子１の一実施例の図面で、（ａ）は平面図および上部からの斜視図、（ｂ）は一部正断面図、（ｃ）は底面図および底部からの斜視図である。図９は、碍子形端子に用いられる第２碍子７の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図、（ｃ）は上部からの部分断面斜視図である。
第１碍子１は、アルミナを主成分として形成された物理・機械特性の優れた材料からなり、一端開口部を太鼓状の凸部３ａと平面部３ｂとからなる挿入部３とし、他端開口部を多角形状の凹部２ａと該凹部内の段差部２ｂと平面部２ｃとからなる台座部２として、中心部に端子貫通孔４を設けている。
また、ボルト端子５は、上記貫通孔を貫通して上記第１碍子の多角形状の凹部２ａと嵌合する多角形状鍔部６を有し、頭部に外部接続のためのネジ部、下部にもネジ部を有する導体である。
内部に電気機器本体を収容する密閉形電気機器用容器の上蓋２２は、上記第１碍子の太鼓状の凸部３ａに嵌合した開口部２３を具備し、上記開口部の周縁に環状段差部２４を絞り加工により形成したものである。
第２碍子７は、アルミナを主成分として形成された物理・機械特性の優れた材料からなり、一端開口部に環状段差部１６を有し、端子貫通孔１７を有するとともに、上記開口部に複数個の溝１８を有している。
リング状のパッキング８、９は第１碍子１とボルト端子５の多角形状鍔部６および上蓋２２の環状段差部２４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ものであり、上記上蓋の環状段差部は上記パッキングが要求する所定の寸法精度を加味して形成されている。
【０００３】
次に、この碍子形端子を上蓋２２に取付けて、固定する要領について説明する。
多角形状鍔部６を有するボルト端子５にリング状の第１パッキング８を所定の位置まで挿入し、上記ボルト端子を第１碍子開口部の台座部２の貫通孔側より挿入する。次に上蓋２２に形成された環状段差部２４に第２パッキング９を取付けて、ボルト端子５の貫通した第１碍子１の挿入部３を上記上蓋に加工した開口部２３に挿入し嵌合させる。更に、上記挿入側の上記上蓋を介して反対側から上記第１碍子の太鼓状の凸部３ａに第２碍子７を嵌合させ、その後ボルト端子の下部ネジ部にワッシャ１９、スプリングワッシャ２０、ナット２１にて規定締付トルクにて締付けることにより、第２碍子７の環状段差部１６の凹寸法と第１碍子１の太鼓状の凸部３ａの寸法は、パッキングの圧縮率に支障を起こさないよう寸法精度を加味して決定しているので、一定のパッキング圧縮率が得られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のコンデンサ等の電気機器に使用される密閉形電気機器用容器の碍子形端子を取付けた上蓋は上記の通りであり、その使用中における温度変化により、密閉形電気機器用容器の内圧が上昇または下降するので、碍子形端子取付部の上蓋面が変位し、上蓋に形成された環状段差部に取付けたパッキングの圧縮率の変化により密閉性が損なわれ、低い圧力上昇で油漏れやガス漏れ等が発生するという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、密閉性が良く信頼性の高い密閉形電気機器用容器を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上蓋１０ａと、該上蓋１０ａにより封止される電気機器収納部１０ｂと、該上蓋１０ａを介して、多角形状の凹部２ａを台座部２に、また、太鼓状の凸部３ａを挿入部３に設けた第１碍子１の該挿入部３に第２碍子７の凹部１６を嵌合させ、上記台座部２の多角形状の凹部２ａ及び上蓋１０ａの開口部１１の環状段差部１２に各々パッキング８、９を配置し、上記環状段差部１２の上端部に、第１碍子１の下端部を当接させてボルト締め固定した碍子形端子とを備えてなる密閉形電気機器用容器１０において、上記上蓋１０ａの開口部１１周縁の環状段差部１２外周縁に同心円状の環状突起１３を設けたことを特徴としている。
【０００７】
また、上記上蓋１０ａの板厚が０．４〜２．３ｍｍであることを特徴としている。
【０００８】
さらに、上記第２碍子７と上蓋１０ａとの間に、第１碍子１への挿入用開口部１５を有する緩衝物１４を介在させたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
密閉形電気機器用容器の上蓋の開口部周縁に形成した環状段差部の外周縁に、同心円状の環状突起を設ける。上記環状段差部は第１碍子の挿入部の凸部と嵌合できるよう同一形状とする。環状段差部と第１碍子の挿入部の平面部との間に第２パッキングを取付け、ボルト端子の貫通した第１碍子の太鼓状の凸部を上蓋の開口部に挿入し、第２碍子を介してワッシャ、スプリングワッシャ、ナットで規定の締付トルクで締付ける。
【００１０】
【実施例１】
図１は、本発明の密閉形電気機器用容器の上蓋１０の碍子形端子取付部の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図である。図２は、上蓋に碍子形端子を取付けた一実施例の一部断面図である。図３は、第２碍子と上蓋との間に第１碍子の太鼓状の凸部に嵌合する開口部を有する緩衝物の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図である。また、図４は、上蓋に緩衝物を介して碍子形端子を取付けた一実施例の一部断面図である。
【００１１】
以下、本発明の一実施例を説明する。ここで、図６、図８、図９の従来例と同一構成要素には同一番号を付けている。
図１は、内部に電気機器本体を収容する密閉形電気機器用容器の上蓋１０で、厚さ０．４〜２．３ｍｍのブリキ板、電気亜鉛メッキ鋼鈑、または真鍮板等の材料からなり、第１碍子の太鼓状の凸部３ａに嵌合した開口部１１を具備し、上記開口部の周縁に環状段差部１２を絞り加工により形成し、さらに環状段差部の外周縁に同心円状の環状突起１３を形成したものである。
【００１２】
次に、碍子形端子を密閉形電気機器用容器の上蓋１０に取付けて、固定する要領について説明する。
図２に示すように、碍子形端子は、従来例の図６に示した図８の第１碍子１と図９に示した第２碍子７と多角形状鍔部を有するボルト端子５とリング状の第１パッキング８、第２パッキング９とで構成され、その取付方法は［従来の技術］で図６にて説明したのと同様であるので、ここでは詳細を詳述しない。
【００１３】
ここで、碍子形端子取付部の気密性を確認するために、厚さ１．６ｍｍのブリキ板製の上蓋開口部の環状段差部の外周縁に同心円状の環状突起を形成し、図２に示すように碍子形端子を上蓋に規定トルクにて取付けて、外形寸法が幅３４３ｍｍ×奥行１２５ｍｍ×高さ２５０ｍｍ（試料Ａ）と５２０ｍｍ×１２０ｍｍ×２７５ｍｍ（試料Ｂ）との２種類の密閉形電気機器用容器を各々３台作製した。なお、比較用として密閉形電気機器用容器の上蓋開口部の外周縁に同心円状の環状突起を設けていない従来のものも、同じように碍子形端子を取付けて同一寸法の密閉形電気機器用容器を各々３台作製した。
試験の方法は、密閉形電気機器用容器に予め液体を充填した後、図５に示すように、液体注入口２５より圧力センサ２６を介してポンプ２７にて液体を供給して密閉形電気機器用容器の内圧を上昇させて碍子形端子取付部からの液体の漏れの有無を試験する気密性試験である。
【００１４】
その気密性試験結果は表１に示す通りであり、上蓋に環状突起を設けていない従来例の場合は、小さな容器（試料Ａ）では容器内圧３．４〜４．０ｋｇｆ／ｃｍ2で、いずれも碍子形端子取付部より液体の漏れの発生が認められ、その時の上蓋変位は６．５〜８．０ｍｍであり、また大きな容器（試料Ｂ）では容器内圧１５．０〜１８．０ｋｇｆ／ｃｍ2でいずれも碍子形端子取付部より液体の漏れの発生が認められ、その時の上蓋変位は１５．０〜１７．０ｍｍであった。これに対し上蓋に環状突起を設けている本発明の場合は、小さな容器（試料Ａ）では容器内圧１０．０ｋｇｆ／ｃｍ2であっても、碍子形端子取付部からいずれも液体の漏れの発生はなく、その時の上蓋変位は６．０〜６．５ｍｍであった。また大きな容器（試料Ｂ）では容器内圧４０．０ｋｇｆ／ｃｍ2で、碍子形端子取付部からいずれも液体の漏れの発生はなく、その時の上蓋変位は１３．０〜１４．０ｍｍであった。
この結果より、密閉形電気機器用容器の上蓋開口部の周縁に形成した環状段差部の外周縁に同心円状の環状突起を設けることにより、密閉形電気機器用容器の内圧が高くなっても碍子形端子取付部の上蓋変位は抑制され気密性が保持できることが分かる。
尚、ここで、上蓋の板厚は０．４〜２．３ｍｍの範囲が適当であり、０．４ｍｍ未満の場合は強度面で問題があり、また、２．３ｍｍを越えると、加工がし難いため不適当である。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
【実施例２】
図３は、第２碍子７と上蓋１０との間に第１碍子１の太鼓状の凸部３ａに嵌合する開口部１５を有するプレスボード、弾力性のあるラバーあるいは合成樹脂よりなる緩衝物１４の図面であり、金属材料と磁器からなる碍子の温度膨張係数の異なる材料を使用した密閉形電気機器容器と碍子形端子における温度、内圧の上昇に対して、碍子形端子の取付部の温度膨張係数の違いによる面圧力増加に対する緩衝材としての働きをするものである。
【００１７】
図４は、上蓋１０に緩衝物１４を介して碍子形端子を取付けた一部断面図であり、第１パッキング８を挿入したボルト端子５を第１碍子１に挿入し、上蓋１０の環状段差部１２に第２パッキング９を取付けて、ボルト端子５の貫通した第１碍子１の挿入部３を上記上蓋の開口部１１に挿入嵌合させ、緩衝物１４の開口部１５を第１碍子１の太鼓状の凸部３ａに挿入嵌合し、その後上記挿入側の上記緩衝物を介して反対側から上記第１碍子の太鼓状の凸部に第２碍子７を嵌合させ、その後ボルト端子の下部ネジ部にワッシャ１９、スプリングワッシャ２０、ナット２１にて規定締付トルクにて締付ける。
【００１８】
ここで、碍子形端子取付部での緩衝材の挿入効果について、冷熱サイクル試験にて確認を行った。試料は、緩衝材として厚さ０．２５ｍｍのプレスボードを挿入し、厚さ１．６ｍｍのブリキ板にて、上蓋は密閉形電気機器用容器の上蓋開口部の環状段差部の外周縁に同心円状の環状突起を形成したもので、外形寸法が幅３４３ｍｍ×奥行１２５ｍｍ×高さ２５０ｍｍ（試料Ａ）と５２０ｍｍ×１２０ｍｍ×２７５ｍｍ（試料Ｂ）の２種類の密閉形電気機器用容器を各々３台作製した。なお、比較用として緩衝材を挿入していない密閉形電気機器用容器も同じように同一寸法で、各々３台作製した。
【００１９】
試験は、密閉形電気機器用容器に液体を充填したのち、冷熱衝撃試験器に密閉形電気機器用容器を収容し、温度−２５℃に６時間放置、＋８５℃に６時間放置を１サイクルとして、１００サイクルの冷熱サイクル試験を実施し試験終了後分解を行い、第２碍子の上蓋面に接する個所を検査した。
【００２０】
分解調査結果、緩衝材を挿入していない試料は、第２碍子の上蓋面に接する円周部に微小な亀裂の発生が碍子合計１８個のうち８個認められたのに対し、緩衝材を挿入している試料は、碍子合計１８個とも第２碍子の上蓋面に接する円周部に亀裂発生は認められなかった。
この結果より、組立時の応力や冷熱サイクル試験時の熱膨張係数の違いによる応力が緩衝材に吸収され応力緩和が生じ、亀裂の発生が抑制されることが判る。また、ポリプロピレンからなる緩衝材についても同様の効果が認められた。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明による密閉形電気機器用容器は、碍子形端子取付部の上蓋開口部周縁の環状段差部の外周縁に同心円状の環状突起を設けることにより、密閉形電気機器用容器の内圧が大きく上昇し、上蓋面が変位してもその碍子形端子取付部の上蓋面の変位は小さく、上蓋に形成された環状段差部に挿入している第２パッキングの圧縮率を一定に維持することができ、油漏れ、ガス漏れ等を防止することができ、信頼性が向上する。
また、上蓋と第２碍子間に温度膨張係数の異なる材料の膨張率差による面圧力増加を吸収する緩衝物を挿入することにより、第２碍子の破損を防ぐことで密閉性がよくなり、さらに信頼性が向上する。しかも、上蓋面に補強材を使用する必要もなく安価に製作できるなどの効果もあり、工業的ならびに実用的に価値大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の密閉形電気機器用容器の上蓋の碍子形端子取付部の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図である。
【図２】図２は上蓋に碍子形端子を取付けた一実施例の一部断面図である。
【図３】図３は第２碍子と上蓋との間に第１碍子の太鼓状の凸部に嵌合する開口部を有する緩衝物の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図である。
【図４】図４は上蓋に緩衝物を介して碍子形端子を取付けた一実施例の一部断面図である。
【図５】図５は密閉形電気機器用容器に液体を供給する試験装置の正面図である。
【図６】図６は従来の密閉形電気機器用容器の上蓋に碍子形端子を取付けた一実施例の一部断面図である。
【図７】図７は従来の上蓋の碍子形端子取付部の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図である。
【図８】図８は碍子形端子に用いられる第１碍子の図面で、（ａ）は平面図および上部からの斜視図、（ｂ）は一部正断面図、（ｃ）は底面図および底部からの斜視図である。
【図９】図９は碍子形端子に用いられる第２碍子の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図、（ｃ）は一部切断部分の上部からの斜視図である。
【符号の説明】
１  第１碍子
２  台座部
２ａ  多角形状の凹部
２ｂ  段差部
２ｃ  平面部
３  挿入部
３ａ  太鼓状の凸部
３ｂ  平面部
４  端子貫通孔
５  ボルト端子
６  多角形状鍔部
７  第２碍子
８  第１パッキング
９  第２パッキング
１０  密閉形電気機器用容器
１０ａ  上蓋
１０ｂ  電気機器収納部
１１  開口部
１２  環状段差部
１３  同心円状の環状突起
１４  緩衝物
１５  開口部
１６  凹部
１６ａ  環状段差部
１７  端子貫通孔
１８  溝
１９  ワッシャ
２０  スプリングワッシャ
２１  ナット
２２  上蓋
２３  開口部
２４  環状段差部
２５  液体注入口
２６  圧力センサ
２７  ポンプ
【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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【図７】
0004004135.tif 000009
【図８】
0004004135.tif 000010
【図９】
0004004135.tif 000011