JP2003187660A - 電気機器の密閉形端子およびその取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉性が良く信頼性の高いパッキング方式で
組立方法が極めて簡便である密閉形電気機器の碍子端子
を提供する。 【解決手段】 碍子の一端挿入部から他端の台座部まで
の貫通孔途中に太鼓状の内台座部を設け、該内台座部に
嵌合した鍔部つきボルト端子を貫通孔に通し、ナット締
めする。電気機器容器の上蓋と碍子の固定は、碍子挿入
部外周に環状凹溝と縦凹溝を設け、挿入部を突起付き上
蓋孔に通し、押え用ばね座板と環状コイルばねを入れ、
ばねは環状凹溝に嵌め込み、押え用ばね座板に設けた押
しねじを締めて固定する。碍子とボルト端子、上蓋との
密閉保持のため、碍子とボルト端子の間に第１パッキン
グを、ボルト端子鍔部と碍子内台座部の間に第２パッキ
ングを、碍子と上蓋の間に第３、第４パッキングを配置
する。ボルト端子の回転はボルト端子鍔部と内台座部の
嵌合、碍子縦凹溝と上蓋孔突起の嵌合により止める。

Description

【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およびその取付け構
造に関するものであり、低電圧、小容量から高電圧、大
容量に適用可能な密閉形碍子端子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３
６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３
６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
端子およびその取付構造を提供するものである。

【０００５】すなわち、一端開口部を挿入部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５の途中に内台座部４を設け、上記台座部３
の底部が曲面状の凹部を有し、内台座部４が段差を有す
る凹状でその開口部が太鼓状であり、挿入部２の胴外周
部に環状凹溝６と環状凸部２ｃ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に嵌合する鍔部１
０ａ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１
０に嵌合する開口孔を有するパッキン座板１７と台座部
３の凹部とボルト端子１０との空間部分に配置したリン
グ状の第１パッキング１１と、碍子１が挿入される開口
部９周縁に環状段差部８ａを有する電気機器の上蓋８と
碍子挿入部２の環状凸部２ｃの下面平面部２ｂとの空間
部分に配置したリング状の第２パッキング１４と、上記
碍子１の内台座部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、上記
碍子１の環状凹溝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、上蓋８に一体固定した
ことを特徴とする電気機器の密閉形碍子端子およびその
取付構造である。

【０００６】また、上記碍子１の挿入部２の環状凸部２
ａ先端が段差を有し、該段差部と上記電気機器の上蓋８
開口部９周縁の環状段差部８ａ平面とで形成する空間部
分にリング状の第４パッキング１３を配置することを特
徴とする電気機器の密閉形碍子端子およびその取り付け
構造である。

【０００７】さらに、上記碍子１の内台座部４開口部の
形状が多角形であり、上記ボルト端子１０の鍔部１０ａ
が該多角形の凹部の嵌合する形状であることを特徴とす
る電気機器の密閉形碍子端子およびその取り付け構造で
ある。

【０００８】そして、上記碍子１の挿入部に設けた環状
凹溝６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９ａを上記上蓋８の開口部９に設けたこ
とを特徴とする電気機器の密閉形碍子端子およびその取
り付け構造である。

【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１
５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２３
ｂ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１０
ａ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１０ａ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１
７、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１１ａ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
２ａ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。

【００１６】なお、上記の実施例では、第１〜第４の４
つのパッキングを使用したが、その用途に応じて、第４
のパッキングを取り外して使用することも可能である。

【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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G331 AA08 BB11 BB33 CA02 DA04 FA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端開口部を挿入部、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
   に内台座部４を設け、上記台座部の底部が曲面状の凹部
   を有し、内台座部が段差を有する凹状で、その開口部が
   太鼓状であり、かつ、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の凹部とボ
   ルト端子との空間部分に配置したリング状の第１パッキ
   ングと、碍子が挿入される開口部周縁に環状段差部を有
   する電気機器の上蓋と碍子挿入部の環状凸部の下面平面
   部との空間部分に配置したリング状の第２パッキング
   と、上記碍子の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、上記碍子の環状凹溝に
   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、上蓋一体固定したことを特徴とする電気機器の密閉
   形碍子端子およびその取付構造。
2. 【請求項２】 上記碍子の挿入部の環状凸部先端が段差
   を有し、該段差部と上記電気機器の上蓋開口部周縁の環
   状段差部平面とで形成する空間部分にリング状の第４パ
   ッキングを配置することを特徴とする電気機器の密閉形
   碍子端子およびその取付構造。
3. 【請求項３】 上記碍子１の内台座部４開口部の形状が
   多角形であり、上記ボルト端子１０の顎部１０ａが該多
   角形の凹部の嵌合する形状であることを特徴とする電気
   機器の密閉形碍子端子およびその取付構造。
4. 【請求項４】 上記碍子の挿入部に設けた環状凹溝と交
   差する凹溝を１個または複数個設け、該凹溝に嵌合する
   突起を上記上蓋の開口部に設けたことを特徴とする電気
   機器の密閉形碍子端子およびその取付構造。