(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向の一端側に設けられた端部壁と該端部壁の外周部から軸線方向の他端側に突出した周壁部とを一体に有して、該周壁部の内側に軸線方向の他端側に開口した凹部が形成された外側ブッシング半部と、先端を前記外側ブッシング半部の端部壁に向けた状態で前記外側ブッシング半部の凹部内に挿入される頸部と該頸部の後端部側に一体に形成された頭部とを有する内側ブッシング半部と、前記外側ブッシング半部の端部壁の軸心部と前記頸部が前記凹部に挿入された前記内側ブッシング半部の軸心部とを貫通して伸びるように設けられて先端部が前記内側ブッシング半部の後端部から外方に導出されるように長さが設定された中心導体と該中心導体の他端側に固定されて前記外側ブッシング半部の一端の外側に配置された端子部とを有して前記中心導体の先端部に雄ネジ部が形成されたブッシング導体とを備え、
前記外側ブッシング半部の他端が電気機器のケースの板状部に形成された取付け孔の周辺部の外面にパッキンを介して突き当てられるとともに、前記内側ブッシング半部の頸部が前記ケースの内側から前記取付け孔を通して前記外側ブッシング半部の凹部内に挿入されて、前記内側ブッシング半部の後端部から導出された前記中心導体の先端部の雄ネジ部に螺合されたナットにより前記外側ブッシング半部と内側ブッシング半部とが前記電気機器のケースに締結される電気機器用ブッシングにおいて、
前記外側ブッシング半部及び内側ブッシング半部は絶縁樹脂からなっていて、前記外側ブッシング半部の端部壁の前記凹部に臨む面と前記内側ブッシング半部の頸部の先端の端面とが面接触し得るように形成され、
前記ナットを締め付けて前記パッキンを規定の歪み量だけ歪ませたときに前記内側ブッシング半部の頸部の先端の端面が前記外側ブッシング半部の端部壁に面接触した状態になるように、前記外側ブッシング半部の凹部の軸線方向寸法と、前記内側ブッシング半部の頸部の高さとが設定されている電気機器用ブッシング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変圧器等の電気機器のケースに取り付けられるブッシングに関し、特に変圧器の低圧側のブッシング端子を構成するのに好適なブッシングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
変圧器などのように、機器本体をケース内に収容した電気機器においては、機器本体の端子を外部に導出するために、機器本体を収容したケースにブッシングを取りつけて、ブッシング端子を構成している。
【０００３】
図２は、変圧器などの電気機器のケースにブッシングを取り付けた状態を示したもので、同図において１は電気機器の本体を収容したケース、２はケース１の板状部に取り付けられたブッシングである。ブッシング２は、磁器からなる外側ブッシング半部３及び内側ブッシング半部４と、ブッシング導体５と、ナット６とにより構成されている。
【０００４】
外側ブッシング半部３は、軸線方向の一端側に設けられた端部壁３ａと、端部壁３ａの外周部から軸線方向の他端側に突出した周壁部３ｂとを一体に有し、周壁部３ｂの内側には、軸線方向の他端側に開口した凹部３ｃが形成されている。外側ブッシング半部３の軸線方向の他端側の端面は、凹部３ｃの開口部を取り囲む環状の平坦面３ｄとなっており、この平坦面３ｄは、パッキン当接面として用いられる。外側ブッシング半部３の端部壁３ａの軸心部には、ブッシング導体５を貫通させるための貫通孔３ｅが形成されている。
【０００５】
内側ブッシング半部４は、先端を外側ブッシング半部３の端部壁３ａに向けた状態で外側ブッシング半部の凹部３ｃ内に挿入される頸部４ａと、頸部４ａの後端部側に一体に形成された頭部４ｂとからなっていて、その軸心部には、ブッシング導体を貫通させるための貫通孔４ｃが形成されている。
【０００６】
ブッシング導体５は、外側ブッシング半部３の端部壁３ａの軸心部に設けられた貫通孔３ｅと、頸部４ａが凹部３ｃに挿入された内側ブッシング半部４の軸心部に設けられた貫通孔４ｃとを通して伸びるように設けられて先端部が内側ブッシング半部の後端部から外方に導出されるように長さが設定された中心導体５ａと、この中心導体の他端側に固定されて外側ブッシング半部３の一端の外側に配置された端子部５ｂとからなっていて、中心導体の先端部には雄ネジ部５ｃが形成されている。
【０００７】
図示のブッシング２は、その外側ブッシング半部３の他端を、電気機器のケース１の板状部に形成された取付け孔１ａの周辺部の外面にパッキン７を介して突き当てるとともに、内側ブッシング半部４の頸部４ａを、ケース１の内側から取付け孔１ａを通して外側ブッシング半部３の凹部３ｃ内に挿入した状態で配置される。そして、内側ブッシング半部４の後端部から導出された中心導体５ａの先端部の雄ネジ部５ｃにナット６が螺合され、このナット６が締め付けられて、外側ブッシング半部３及び内側ブッシング半部４が電気機器のケース１に締結される。
【０００８】
図示してないが、中心導体５ａの先端部の雄ネジ部５ｃには電気機器本体の端子部から導出された口出し線の端部に取り付けられた端子金具が接続され、ブッシング導体５と電気機器本体の端子部とが該口出し線を通して電気的に接続される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示したブッシングにおいては、外側ブッシング半部３及び内側ブッシング半部４が共に脆性材料である磁器からなっていたため、両ブッシング半部を互いに突き合わせた状態で締め付け力を与えると割れるおそれがあった。そのため、従来のブッシングでは、図２に示したように、電気機器のケース１の板状部にブッシング半部３及び４を締結した状態で、外側ブッシング半部３の端部壁３ａと内側ブッシング半部４の頸部４ａの先端部との間に隙間Ｇが残されるように、凹部３ｃの深さと頸部４ａの高さとを設定して、ナット６を締め付けた際に内側ブッシング半部４の頸部４ａの先端と外側ブッシング半部３の端部壁３ａとを接触させないようにしていた。
【００１０】
図２のブッシングにおいて、ナット６を締め付けてパッキン７を規定の歪み量だけ歪ませたときに（規定の圧縮量だけ圧縮したときに）ちょうど内側ブッシング半部の頸部４ａの先端が外側ブッシング半部の端部壁に接して隙間Ｇがなくなるように、各部の寸法を設定しておくことも考えられるが、磁器からなる各ブッシング半部は寸法精度が悪い（仕上がり寸法にばらつきがある）ため、パッキン７を規定の圧縮量だけ圧縮したときにちょうど内側ブッシング半部の頸部４ａの先端が外側ブッシング半部の端部壁に接するように、各部の寸法を管理することは困難である。
【００１１】
敢えて上記隙間Ｇをなくすようにブッシングを設計した場合、寸法精度のばらつきにより、ナットを締め付けていく過程で、パッキンの歪み量（圧縮量）が規定値に達する前に内側ブッシング半部の頸部４ａの先端が外側ブッシング半部の端部壁３ａに接触する状態が生じると、それ以上パッキン７を圧縮することができなくなるため、外側ブッシング半部３とケース１との間の接続部の気密保持を図ることができなくなる。このような問題が生じるのを防ぐためにも、従来のブッシングでは、パッキン７を規定の歪み量だけ歪ませた状態で外側ブッシング半部の端部壁３ａと内側ブッシング半部の頸部４ａの先端との間に隙間Ｇが残るように設計する必要があった。
【００１２】
ところがこのように、外側ブッシング半部の端部壁３ａと内側ブッシング半部の頸部４ａの先端部との間に隙間Ｇが形成されていると、ナット６による締め付け荷重が外側ブッシング半部３の端部壁３ａ及び内側ブッシング半部の頭部４ｂに曲げ荷重として残留するため、外側ブッシング半部の端部壁３ａの内面と周壁部３ｂの内周面とが交わる角部ａ付近及び内側ブッシング半部の頸部４ａの内周面と頭部４ｂの内面とが交わる角部ｂ付近に大きな残留応力が集中する。そのため、従来のブッシングでは、長期間使用した際に、外側ブッシング及び内側ブッシングが割れるおそれがあり、信頼性の上で問題があった。
【００１３】
本発明の目的は、外側ブッシング半部の端部壁と周壁部との間の角部付近及び内側ブッシング半部の頸部と頭部との間の角部付近に生じる残留応力の集中を緩和して外側ブッシング半部及び内側ブッシング半部に割れが生じるおそれをなくし、信頼性を向上させることができるようにした電気機器用ブッシングを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軸線方向の一端側に設けられた端部壁と該端部壁の外周部から軸線方向の他端側に突出した周壁部とを一体に有して、該周壁部の内側に軸線方向の他端側に開口した凹部が形成された外側ブッシング半部と、先端を外側ブッシング半部の端部壁に向けた状態で外側ブッシング半部の凹部内に挿入される頸部と該頸部の後端部側に一体に形成された頭部とを有する内側ブッシング半部と、外側ブッシング半部の端部壁の軸心部と頸部が凹部に挿入された内側ブッシング半部の軸心部とを貫通して伸びるように設けられて先端部が内側ブッシング半部の後端部から外方に導出されるように長さが設定された中心導体と該中心導体の他端側に固定されて外側ブッシング半部の一端の外側に配置された端子部とを有して中心導体の先端部に雄ネジ部が形成されたブッシング導体とを備えた電気機器用ブッシングに適用される。
【００１５】
この種のブッシングは、外側ブッシング半部の他端を電気機器のケースの板状部に形成された取付け孔の周辺部の外面にパッキンを介して突き当てるとともに、内側ブッシング半部の頸部をケースの内側から取付け孔を通して外側ブッシング半部の凹部内に挿入した状態で配置され、内側ブッシング半部の後端部から導出された中心導体の先端部の雄ネジ部に螺合させたナットにより、電気機器のケースに締結される。
【００１６】
本発明においては、外側ブッシング半部及び内側ブッシング半部が絶縁樹脂の成型品からなっていて、外側ブッシング半部の端部壁の凹部に臨む面と内側ブッシング半部の頸部の先端の端面とが面接触し得るように形成されている。
【００１７】
そして、中心導体の先端部の雄ネジ部に螺合させたナットを締め付けてパッキンを規定範囲の歪み量だけ歪ませた（圧縮した）ときに内側ブッシング半部の頸部の先端の端面が外側ブッシング半部の端部壁に面接触した状態になるように、外側ブッシング半部の凹部の軸線方向寸法と、内側ブッシング半部の頸部の高さとが設定される。
【００１８】
上記のように外側ブッシング半部及び内側ブッシング半部を樹脂成型品とすると、両ブッシング半部を高い寸法精度をもって製造することができるため、外側ブッシング半部の凹部の深さの寸法精度と内側ブッシング半部の頸部の高さ寸法の精度とを正確に出すことができ、パッキンを規定範囲の歪み量だけ歪ませるようにナットを締め付けた状態で、内側ブッシング半部の頸部の先端を外側ブッシング半部の端部壁に適度な押圧力をもって接触させた状態にすることができる。
【００１９】
従って、外側ブッシング半部及び内側ブッシング半部を電気器のケースに締結した状態で外側ブッシング半部の端部壁及び内側ブッシング半部の頭部に残留する荷重を圧縮荷重とすることができ、外側ブッシングの端部壁と周壁部との間の角部付近及び内側ブッシング半部の頸部と頭部との間の角部付近に集中する応力を緩和することができる。また外側及び内側ブッシング半部を樹脂により形成すると、両ブッシング半部にある程度の柔軟性を持たせることができるため、内側ブッシング半部の頸部の先端を外側ブッシング半部の端部壁に当接させた状態で両ブッシング半部に締め付け力を作用させても両ブッシング半部が破損するおそれはない。
【００２０】
従って、本発明によれば、ブッシングの機械的強度を高めることができるだけでなく、常にパッキンの圧縮量を規定の範囲として、ブッシングと電気機器のケースとの間の接続部の気密保持を確実に図ることができ、またブッシングの締め付け力の不足によりブッシングの取付強度が不足するおそれをなくすことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下図１を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１において１１は電気機器の本体を収容したケース、１２は本発明に係わるブッシングである。ブッシング１２は、外側ブッシング半部１３と、内側ブッシング半部１４と、ブッシング導体１５と、ナット１６とからなっており、外側ブッシング半部１３及び内側ブッシング半部１４は絶縁樹脂を射出成型することにより形成されている。
【００２３】
外側ブッシング半部１３は、軸線方向の一端側に設けられた端部壁１３ａと、端部壁１３ａの外周部から軸線方向の他端側に突出した周壁部１３ｂとを一体に有している。周壁部１３ａの内周面は、端部壁１３ａから離れるに従って次第に径が大きくなる向きのテーパが付けられた円錐面となっていて、該周壁部の内側に凹部１３ｃが形成されている。外側ブッシング半部の凹部１３ｃの底面（端部壁１３ａの内面）１３ｆは、円形の輪郭形状を有する平坦面となっており、外側ブッシング半部の軸線方向の他端側の端面は、凹部１３ｃの開口端を取り囲む平坦なパッキン当接面１３ｄとなっている。また外側ブッシング半部１３の端部壁１３ａの軸心部には、ブッシング導体１５の中心導体を貫通させるための貫通孔１３ｅが形成されている。
【００２４】
内側ブッシング半部１４は、先端部から後端部側に向かって次第に径が大きくなる向きのテーパが外周に付けられた円錐台状の頸部１４ａと、頸部１４ａの後端部に一体に形成された頭部１４ｂとからなっている。内側ブッシング半部の軸心部には、ブッシング導体１５の中心導体を貫通させるための貫通孔１４ｃが形成されている。内側ブッシング半部の頸部１４ａを外側ブッシングの凹部１３ｃ内に挿入しやすくするため、頸部１４ａの外周のテーパ角が凹部１３ｃの内周のテーパ角よりも僅かに小さく設定されていて、頸部１４ａを凹部１３ｃ内に挿入した際に頸部１４ａの外周と凹部１３ｃの内周との間に僅かな隙間が形成されるようになっている。
【００２５】
ブッシング導体１５は、外側ブッシングの端部壁に設けられた貫通孔１３ｅと、内側ブッシング半部１４の貫通孔１４ｃとを貫通して伸びる棒状の中心導体１５ａと、中心導体１５ａの後端部に固定されて外側ブッシング半部の一端側の外側に配置される端子部１５ｂとからなっている。中心導体１５ａは、内側ブッシング半部の軸線方向寸法と外側ブッシング半部の端部壁１３ａの軸線方向寸法との和よりも大きい長さ寸法を有するように形成されていて、内側ブッシング半部の頸部１４ａが外側ブッシング半部の凹部１３ｃ内に挿入されて頸部１４ａの先端面が凹部１３ｃの底面に当接した状態にあるときに、中心導体１５ａの先端部が一定寸法だけ内側ブッシング半部１４の後端部から外方に導出されるようになっている。中心導体の先端部の外周には、ナット１６を螺合させるための雄ネジ部１５ｃが形成されている。
【００２６】
図示のブッシング１２を電気器のケースに取り付ける際には、外側ブッシング半部１３の他端を、電気機器のケース１１の板状部に形成された取付け孔１１ａの周辺部の外面にパッキン１７を介して突き当て、内側ブッシング半部１４の頸部１４ａを、ケース１１の内側から取付け孔１１ａを通して外側ブッシング半部１３の凹部１３ｃ内に挿入する。そして、内側ブッシング半部１４の後端部から導出された中心導体１５ａの先端部の雄ネジ部１５ｃにナット１６を螺合させて、このナット１６を規定のトルクで締め付けることにより、パッキン１７を規定範囲の圧縮量だけ圧縮して、パッキン１７を規定の歪み量だけ歪ませ（厚みを減少させ）、外側ブッシング半部１３及び内側ブッシング半部１４を電気機器のケース１１に締結する。
【００２７】
本発明においては、このようにナットを締め付けた状態で、頸部１４ａの先端面１４ｄが凹部１３ｃの底面１３ｆに面接触するように凹部１３ｃの深さと頸部１４ａの高さとを設定しておく。本発明においては、図１のように電気機器のケースに取り付けられたブッシング１２の軸線方向寸法をＡ、外側ブッシング半部１３の軸線方向寸法をＢ、内側ブッシング半部１４の軸線方向寸法をＣ、ケース１１の板厚をｄ、パッキン１７の初期厚みをｅ、ブッシングをケースに締結した状態でのパッキン１７の規定のひずみ量（厚さの減少量）をΔｅとしたときに、ブッシングの軸線方向寸法Ａが下記の式により与えられるように、各部の寸法を設定する。
【００２８】
Ａ＝Ｂ＋Ｃ＋ｄ＋（ｅ−Δｅ）                                …（１）
上記のように、本発明においては、パッキンを規定のひずみ量だけ歪ませてブッシングをケースに締結した状態で内側ブッシング半部の頸部の先端を外側ブッシング半部の凹部の底面に接触させた状態にするので、外側ブッシング半部の端部壁及び内側ブッシング半部の頭部に残留する荷重を圧縮荷重とすることができる。これにより、外側ブッシング半部の端部壁と周壁部との間の角部ａ及び内側ブッシング半部の頸部と頭部との間の角部ｂに生じる応力の集中を緩和することができるため、長期間の使用により外側ブッシング半部及び内側ブッシング半部に亀裂が生じるおそれをなくすことができ、ブッシングの品質及び信頼性を高めることができる。
【００２９】
また両ブッシング半部を樹脂により形成すると、ブッシングに柔軟性を持たせることができるため、ブッシングを電気機器のケースに取り付ける際に、ブッシング半部同士が突き当たっても破損することがない。そのため、ブッシングを取り付ける際の作業を容易にすることができ、ブッシングの取付を能率よく行うことができる。
【００３０】
上記ブッシング半部１３及び１４を形成する絶縁樹脂材料としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、パッキンを規定のひずみ量だけ歪ませてブッシングをケースに締結した状態で内側ブッシング半部の頸部の先端を外側ブッシング半部の凹部の底面に接触させた状態にするようにしたので、外側ブッシング半部の端部壁及び内側ブッシング半部の頭部に残留する荷重を圧縮荷重とすることができ、外側ブッシング半部の端部壁と周壁部との間の角部付近及び内側ブッシング半部の頸部と頭部との間の角部付近に生じる応力の集中を緩和することができる。そのため、長期間の使用により外側ブッシング半部及び内側ブッシング半部に亀裂が生じるおそれをなくすことができ、ブッシングの品質及び信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明の一実施形態の構成を示した断面図である。
【図２】    従来のブッシングの構造を示した断面図である。
【符号の説明】
１１…電気機器のケース、１２…ブッシング、１３…外側ブッシング半部、１３ａ…端部壁、１３ｂ…周壁部、１３ｃ…凹部、１３ｄ…パッキン当接面、１３ｅ…貫通孔、１４…内側ブッシング半部、１４ａ…頸部、１４ｂ…頭部、１４ｃ…貫通孔、１５…ブッシング導体、１５ａ…中心導体、１５ｂ…端子部、１６…ナット。
【図１】
0004212800.tif 000002
【図２】
0004212800.tif 000003