(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器の上蓋に設けられた開口部に密閉形碍子端子を挿入した状態で前記上蓋に前記密閉形碍子端子を取り付ける、電気機器の密閉形碍子端子の取付構造において、
前記上蓋の開口部の周縁には環状段差部が形成され、
前記密閉形碍子端子は、
一端開口部を前記上蓋開口部に挿入される挿入部、他端開口部を台座部とし、該挿入部から台座部まで貫通する端子孔の途中に凹状の段差が形成された内台座部を設け、挿入部の胴外周部に環状凹溝と環状凸部を設けた碍子と、
該碍子の端子孔を貫通し、内台座部に嵌合するとともに裏面側に前記電気機器から引き出されたリード線が接続された鍔部を有し、パッキン座板を介して台座部にナットで固定されるボルト端子と、
該ボルト端子に嵌合する開口孔を有するパッキン座板と台座部との間に設けられた凹部空間部分に配置したリング状の第１パッキングと、
前記上蓋の環状段差部の上面を前記挿入部の環状凸部に当接させながら前記環状段差部の内側面と前記環状凸部との間の空間部分に配置したリング状の第２パッキングと、
前記内台座部の底部と上記ボルト端子の顎部に設けられたパッキン溝とで形成する空間部分に配置したリング状の第３パッキングと、
前記挿入部の環状凸部先端が段差を有し、該段差によって形成される下面平面部と前記上蓋開口部の周縁の環状段差部の上面とで形成する空間部分に配置したリング状の第４パッキングと、
前記挿入部を前記上蓋開口部に挿入した状態で前記環状凹溝に巻き付けられたコイルばねを嵌め押さえるばね座板と
を備え、
前記ばね座板に取り付けられた押しねじで締め付けることで前記碍子を前記上蓋に固定したことを特徴とする電気機器の密閉形碍子端子の取付構造。
【請求項２】
前記内台座部における開口部の形状が太鼓状であり、前記ボルト端子の顎部が該太鼓状の開口部に嵌合する形状であることを特徴とする請求項１記載の電気機器の密閉形碍子端子の取付構造。
【請求項３】
前記内台座部における開口部の形状が多角形であり、前記ボルト端子の顎部が該多角形の開口部に嵌合する形状であることを特徴とする請求項１記載の電気機器の密閉形碍子端子の取付構造。
【請求項４】
前記環状凹溝と交差する凹溝を１個または複数個設け、該凹溝に嵌合する突起を前記上蓋の開口部に設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電気機器の密閉形碍子端子の取付構造。
【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碍子端子の取付構造に関するものであり、特に低電圧、小容量から高電圧、大容量の電気機器に適用可能な密閉形碍子端子の取付構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気機器用の密閉形碍子端子として、図８に示したように、メタリコン処理の碍子端子の構造のものが一般に用いられている。すなわち、一端開口部を円筒状の挿入部３１とし、中心部に貫通孔３２を設け、上部側面にメタリコン処理による金属層３３、所定周囲上にもメタリコン処理によって本体固着用の金属層３４を形成した碍子３５を用い、鍔付きボルト端子３６の鍔部３７と上記上部側面の金属層とをはんだ付けし、さらに上記本体固着用の金属層３４に絞り加工で環状に形成されたベースリング３８を上記円筒状の挿入部３１と、はんだ付けにて一体化する。次に、内部に電気機器本体を収容する容器の上蓋３９に設けた円形開口部４０の周縁に環状の溝部４１を絞り加工により形成し、上記ベースリングの一端を上記環状溝部にてはんだ付け固着する。なお、上記鍔付きボルト端子の先端にはワッシャ４２、スプリングワッシャ４３、ナット４４が取り付けられている。また、鍔付きボルト端子３６と引き出しリード線４５との接続は溶接等で行われ、上記引き出しリード線は絶縁スリーブ４６にて保護されている。
【０００３】
【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碍子端子およびその取付構造は上記のようであり、碍子３５と鍔付きボルト端子３６とベースリング３８および上蓋３９との一体固着化がはんだ付けのみで行われているため、鍔付きボルト端子３６と外部接続端子（図示せず）との結線作業には大きな応力が加えられ、その状態で使用されると碍子組立時のはんだ付け作業のバラツキや、はんだ、メタリコンの強度の経年劣化等により密閉性が損なわれ、油漏れやガス漏れ等が発生するという問題点があった。 また、碍子３５と鍔付きボルト端子３６とベースリング３８および上蓋３９とを、はんだ付け一体固着化する製造工程は、はんだには環境に有害な鉛金属を含むため、地球環境、作業環境面より廃止、または削減が望ましい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされるもので、密閉性が良く信頼性の高いパッキング方式による電気機器の密閉形碍子端子の取付構造を提供するものである。
【０００５】
すなわち、電気機器の上蓋８に設けられた開口部９に密閉形碍子端子を挿入した状態で前記上蓋８に前記密閉形碍子端子を取り付ける、電気機器の密閉形碍子端子の取付構造において、
前記上蓋８の開口部９の周縁には環状段差部８ａが形成され、
前記密閉形碍子端子は、
一端開口部を前記上蓋開口部９に挿入される挿入部２、他端開口部を台座部３とし、該挿入部２から台座部３まで貫通する端子孔の途中に凹状の段差が形成された内台座部４を設け、挿入部の胴外周部に環状凹溝６と環状凸部２ａを設けた碍子１と、
該碍子１の端子孔５を貫通し、内台座部４に嵌合するとともに裏面側に前記電気機器から引き出されたリード線が接続された鍔部１０ａを有し、パッキン座板１７を介して台座部３にナット２０で固定されるボルト端子１０と、
該ボルト端子１０に嵌合する開口孔を有するパッキン座板１７と台座部３との間に設けられた凹部空間部分に配置したリング状の第１パッキング１１と、
前記上蓋８の環状段差部８ａの上面８ｂを前記挿入部２の環状凸部２ａに当接させながら前記環状段差部８ａの内側面と前記環状凸部２ａとの間の空間部分に配置したリング状の第２パッキング１４と、
前記内台座部４の底部と上記ボルト端子１０の顎部１０ａに設けられたパッキン溝１０ｂとで形成する空間部分に配置したリング状の第３パッキング１２と、
前記挿入部２の環状凸部２ａ先端が段差を有し、該段差によって形成される下面平面部２ｃと前記上蓋８開口部９の周縁の環状段差部８ａの上面８ｂとで形成する空間部分に配置したリング状の第４パッキング１３と、
前記挿入部２を前記上蓋８開口部９に挿入した状態で前記環状凹溝６に巻き付けられたコイルばね１６を嵌め押さえるばね座板１５と
を備え、
前記ばね座板１５に取り付けられた押しねじ２６で締め付けることで前記碍子１を前記上蓋８に固定したことを特徴とする電気機器の密閉形碍子端子の取付構造である。
【０００６】
また、前記内台座部４における開口部の形状が太鼓状であり、前記ボルト端子１０の顎部１０ａが該太鼓状の開口部に嵌合する形状であることを特徴とする。
【０００７】
さらに、前記内台座部４における開口部の形状が多角形であり、前記ボルト端子１０の顎部１０ａが該多角形の開口部に嵌合する形状であることを特徴とする。
【０００８】
そして、前記環状凹溝６と交差する凹溝７を１個または複数個設け、該凹溝７に嵌合する突起９ａを前記上蓋８の開口部９に設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
ボルト端子１０の鍔部１０ａが碍子１の内台座部４の開口部が太鼓状の凹部４ａに嵌合できるよう同一形状とし、かつ、鍔部１０ａに設けたパッキン溝１０ｂと該内台座部４の平面部４ｂとの間に第３パッキング１２を取付け、また、碍子１の台座部３の底部が曲面状の凹部３ａとパッキン座板１７と上記碍子１とパッキン座板１７とを貫通するボルト端子１０との間に第１パッキング１１を取付け、ボルト端子１０をワッシャ、スプリングワッシャ、ナットで規定の締付けトルクで締め付ける。
次に、碍子１と電気機器の上蓋８との取付けは、碍子１の環状凸部２ａの先端段差部２ｂと上蓋の開口部周縁の環状段差部の平面８ｂとの空間部分に第４パッキング１３を、また、上蓋の開口部周縁の環状段差部８ａの内側面と碍子１挿入部の環状凸部２ａの下面平面部との空間部分に第２パッキング１４を取付け、碍子１の挿入部を上蓋８の開口部９に入れ、ばね座板１５とコイルばね１６を取り付ける。コイルばね１６は碍子１の挿入部２の環状凹溝部６に巻付けた後、上記ばね座板１５に設けた押しねじ１５ａで規定の締付けトルクで締め付け、一体固定する。
【００１０】
【実施例】
図１は、本発明の電気機器の密閉形碍子端子の一実施例の図面で、（ａ）は一部断面図、（ｂ）は分解部品の断面図、図２は、碍子１の実施例の図面で、（ａ）は平面図および上部からの斜視図、（ｂ）は一部正断面図および中間部の破断斜視図、（ｃ）は底面図および底部からの斜視図である。また、図３は碍子１の他の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部正断面図、および中間部の破断斜視図、（ｃ）は底面図である。また、図４は碍子１の他の一実施例の図面で、（ａ）は一部正断面図、（ｂ）は底面図および底部からの斜視図である。図５は、上蓋８開口部分の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。図６は、押しねじ２３を捻じ込んだばね押え用ばね座板１５の一実施例の面図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は上部からの斜視図である。図７は、コイルばね１６の一実施例で、上部からの斜視図である。
【００１１】
碍子１は、アルミナを主成分として形成された物理・機械特性の優れた絶縁材料からなり、一端開口部を胴外周部に環状半円凹溝６と１個または複数個の縦半円凹溝７を有し、さらに、胴外周部に環状凸部２ａの先端段差部２ｂと下面平面部２ｃとからなる挿入部２を形成し、端子孔５の途中に太鼓状の凹部４ａと平面部４ｂを有するか（図２）、または多角形状の凹部２３ａと平面部２３ｂを有する（図３）内台座部４を形成し、他端開口部は円筒状凹部３ａと円錐状曲面座部３ｂとからなる台座部３を形成して、中心部に端子孔５を設けている。また、ボルト端子１０は、上記端子孔を内台座部４まで通し、太鼓状凹部４ａと平面部４ｂとに（図２）嵌合するか、または多角形状の凹部２３ａと平面部２３ｂとに（図３）嵌合し、かつ、パッキン溝１０ｂを具備した鍔部１０ａを有し、先端部に外部接続のためのねじ部を有し、鍔部１０ａの下部裏側には電気機器引き出しリード線等を接続する導体である。
【００１２】
内部に電気機器本体を収納する容器を封止する上蓋８は、上記碍子１の１個または複数個の縦凹溝７に嵌合する突起付の開口部９を具備し、該開口部９の周縁に環状段差部８ａと平面部８ｂを絞り加工により形成したものである。リング状のコイルばね１６は、環状凹溝６に嵌合する径の金属線引張りコイルばねを継ぎ合せ環状にしたものである。ばね座板１５は、環状凹溝６に取付けられた上記リング状のコイルばね１６を外れないように嵌め押えるための半溝付き金属板である。台座部側のリング状の第１パッキング１１は、碍子１の円錐状曲面座部３ｂとボルト端子１０とパッキン座板１７との接触面、内台座部の第３パッキング１２は、鍔部１０ａのパッキング溝１０ｂと、碍子１の太鼓状凹部４ａの平面部４ｂまたは多角形凹部２３ａの平面部２３ｂとの接触面、挿入部側の第４パッキング１３は、碍子１の段差平面部２ｂと上蓋８の開口部９周縁の環状段差部８ａの平面８ｂとの接触面、第２パッキング１４は、上蓋８開口部９周縁の環状段差部８ａの内側面と碍子挿入部２の下面平面部２ｃとの接触面を経て電気機器本体容器を充填する油やガスが漏洩するのを防止するためのものであり、上記碍子台座部の円筒状凹部３ａ、円錐状曲面座部３ｂとボルト端子１０の径、鍔部１０ａのパッキング溝部、碍子１の環状凸部２ａ、および上蓋８開口部９周縁の環状段差部８ａの内側面は、上記の各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る。
【００１３】
次に、この碍子端子の組立要領について説明する。まず、ボルト端子１０を碍子１に取付ける。太鼓状の鍔部１０ａと該鍔部にパッキン溝１０ｂを有するボルト端子１０の該パッキン溝１０ｂに、リング状の第３パッキング１２を嵌合させ、上記ボルト端子を端子孔５の内台座部４の位置まで入れ、碍子台座部３より突き出たボルト端子に第１パッキング１１、パッキン座板１７、ワッシャおよびスプリングワッシャを通し、上記第１パッキング１１を円錐状曲面座部３ｂまで挿入し、ボルト端子１０のねじ部にナット２０を捻じ込み、規定トルクにてパッキング締め付け固定する。次に、上蓋８の開口部９周縁に形成された環状段差部平面８ｂにリング状の第４パッキング１３を、環状段差部８ａの内側面にリング状の第２パッキング１４を同心円状に配置し、碍子１の縦凹溝７と上蓋の開口部９の突起９ａが嵌合するように、碍子１の挿入部２を上蓋８に挿入し、さらに、上記碍子１の挿入部２に押しねじ２６付きばね座板１５を挿入し、リング状のコイルばね１６を伸延させて碍子１の環状凹溝６に巻付けた後、上記押しねじ２６を均等に規定トルクにてパッキング締付け、上蓋８と碍子端子とを固定する。
【００１４】
碍子の台座部３の円筒状凹部３ａの凹寸法、円錐状曲面座部３ｂの円錐部寸法とボルト端子１０の径寸法は第１パッキング１１、ボルト端子１０の太鼓状鍔部１０ａまたは多角形状鍔部２３ａのパッキン溝寸法は第３パッキング１２、碍子の挿入部２の先端段差部２ｂの段差寸法は第４パッキング１３、また、上蓋８開口部９周縁の環状段差部８ａの内側面の凹寸法は第２パッキング１４との各パッキング圧縮率に支障が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る。
【００１５】
端子孔５の内台座部を太鼓状凹部４ａまたは多角形凹部２３ａとし、ボルト端子１０の鍔部に上記凹部に嵌合する形状の凸部を形成することで、上記凹部にボルト端子１０の鍔部を挿入し、ボルト端子１０とナット２０との間を、規定トルクで締付けすることにより、ボルト端子１０と碍子１が回転するのを防止することができる。また、碍子１の挿入部２に１個または複数個の縦凹溝７を具備し、上蓋には上記縦凹溝７に嵌合する突起９ａを設け、碍子挿入部２を上蓋に挿入し、組立固定することにより、碍子１と上蓋８は回転するのを防止することができる。よって、ボルト端子１０は碍子１と上蓋８に回転することなく締付け固定される。また、外部接続時の締付け作業で、ボルト端子１０および碍子１が回転するのを防止することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明による密閉形電気機器の碍子端子は、上記の構造とすることにより、組立作業が簡単で作業バラツキもなく、かつ規定の締付けトルクにて碍子挿入部の環状平面部を上蓋開口部周縁の環状平面部に当接させることにより、環状段差部の歪み防止ができ、安定した漏洩防止が得られ、品質向上が図られる。特に、碍子の台座部と内台座部には、第１、第３パッキングを、また碍子の挿入側には、第４、第２パッキングを装着できる構造とすることにより、一重装着に比べ、より一層の安定した漏洩防止が得られる。また、電気機器用の密閉形碍子端子のパッキン材質を、該機器の外側には外気耐候性などに優れた材質を、内側には機器内部に充填する油またはガスに適した材質のパッキングをそれぞれ選択して装着することができ、このことにより、より一層の安定した品質向上が図られる。また、リング状のコイルばねを伸延させて碍子の環状凹溝に巻付けることにより、押しねじを締付ける力がコイルばねの水平方向の弾撥力となり、碍子を均等な力で、上蓋に固定する効果がある。そして、押しねじの過剰締付けを防止し、外部衝撃力、金属と碍子との熱膨張歪み等による碍子の局部割れを防止できる効果がある。また部品の再利用も可能であり、安価に製作することができる。さらに、地球環境、作業環境に有害な鉛金属を使用しないなどの効果があり、工業的ならびに実用的価値大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の電気機器の密閉形碍子端子の一実施例の図面で、（ａ）は一部断面図、（ｂ）は分解部品の断面図である。
【図２】図２は、碍子１の実施例の図面で、（ａ）は平面図および上部からの斜視図、（ｂ）は一部正断面図および中間部の破断斜視図、（ｃ）は底面図および底部からの斜視図である。
【図３】 図３は碍子１の他の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部正断面図、および中間部の破断斜視図、（ｃ）は底面図である。
【図４】図４は碍子１の他の一実施例の図面で、（ａ）は一部正断面図、（ｂ）は底面図および底部からの斜視図である。
【図５】図５は上蓋８開口部分の一実施例の図面で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図６】図６は押しねじを捻じ込んだばね座板の一実施例の面図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は上部からの斜視図である。
【図７】図７は、コイルばねの一実施例で、上部斜視図である。
【図８】図８は、従来の碍子形端子の一部断面図である。
【符号の説明】
１  碍子
２  挿入部
２ａ  環状凸部
２ｂ  先端段差部
２ｃ  下面平面部
３  台座部
３ａ  円筒状凹部
３ｂ  円錐状曲面座部
４  内台座部
４ａ  太鼓状凹部
４ｂ  太鼓状平面部
５  端子孔
６  環状凹溝
７  縦凹溝
８  上蓋
８ａ  環状段差部
８ｂ  環状平面
９  開口部
９ａ  突起
１０  ボルト端子
１０ａ  顎部
１０ｂ  パッキン溝
１１  第１パッキング
１２  第３パッキング
１３  第４パッキング
１４  第２パッキング
１５  ばね座板
１６  コイルばね
１７  パッキン座板
１８  ワッシャ
１９  スプリングワッシャ
２０  ナット
２１  引出しリード線
２２  絶縁スリーブ
２３  内台座部（多角形）
２３ａ  凹部（多角形）
２３ｂ  平面部（多角形）
２４  引き出しリード線
２５  絶縁被覆
２６  押しねじ
３１  円形の挿入部
３２  貫通孔
３３  金属層
３４  本体固着用の金属層
３５  碍子
３６  鍔付きボルト端子
３７  鍔部
３８  ベースリング
３９  上蓋
４０  円形開口部
４１  溝部
４２  ワッシャ
４３  スプリングワッシャ
４４  ナット
４５  引出しリード線
４６  絶縁スリーブ
【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】
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【図８】
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