JP7492476B2 - 変流器 - Google Patents

Description

本発明は、変流器に関する。具体的には、本発明は、導体貫通型変流器に関する。

導体が変流器本体に固定された、導体貫通型変流器が知られている。例えば、特許文献１の変流器は、矩形の貫通穴の両側につば部を設けた、Ｌ字形部分を有する変流器本体を備えている。つば部には、ねじ付き穴が形成されており、導体は、ねじ付き穴に締め付けられる固定ねじによって、変流器本体の貫通穴に押し付けられ、固定される。特許文献１では、変流器本体につば部を形成する必要がある。また、変流器本体の一部であるつば部は、樹脂等の絶縁性材料で形成されているので、鋼製の固定ねじと樹脂部の膨張係数の違いによって、固定ねじに緩みが生じ、脱落するおそれがある。

実用新案出願公開平２－７２６０２号公報

本発明の一実施形態によれば、部品破損のおそれなく導体を変流器本体に固定することができる、導体貫通型変流器を提供することができる。

本発明の一実施形態によれば、環状ケーシングを備える変流器本体と、環状ケーシングの中央開口を通って配置され、ねじ部材がねじ込まれる少なくとも一対のねじ付き穴を有する導体と、を備える変流器であって、さらに、導体が挿入される矩形開口を有し、中央開口に配置される一対の固定プレートであって、中央開口の外側に向けられる外面と、中央開口の内側に向けられる内面と、を有する一対の固定プレートを備え、導体は、導体の長さ方向に関してねじ付き穴と離れた位置に配置される凸部を有しており、固定プレートの外面は、ねじ部材の頭部に係合可能な係合面を含み、固定プレートの内面は、凸部と当接可能な当接面を含む、変流器が提供される。

本発明の一実施形態による変流器の外観を示す斜視図である。 一方のケーシング半体の外部を示す斜視図である。 図２Ａのケーシング半体の内部を示す斜視図である。 他方のケーシング半体の外部を示す斜視図である。 図３Ａのケーシング半体の内部を示す斜視図である。 固定プレートの外面を示す斜視図である。 固定プレートの内面を示す斜視図である。 固定プレートの自由状態を示す図である。 固定プレートの固定状態を説明する図である。 導体を単体で示す図である。 固定プレートを導体に固定する方法を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明はあくまでも一例を示すものであって、本願発明の技術的範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。また、図面では、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。尚、以下の説明において、「上」、「下」等の方向を示す用語は、図１に示す変流器の設置状態における方向を意味する。

図１は、本発明の一実施形態による変流器１０を示す斜視図である。変流器１０は、環状ケーシング１２を備える変流器本体（符号省略）と、端子部としての端子ねじ穴７０を有する導体１４と、一対の固定プレート１６と、を備える。環状ケーシング１２及び固定プレート１６は、樹脂等の絶縁材料で形成されている。環状ケーシング１２には、環状鉄心に巻き付けられたコイル（図示せず）が収容される。変流器１０は、取り付け台１８を介して、適宜の設置面に取り付けられる。

固定プレート１６は、一対の固定プレート１６ａ、１６ｂが、環状ケーシング１２の円筒状の中央開口２０に脱着可能に取り付けられるように構成されている。各固定プレート１６は、導体１４が挿入される矩形開口２２を有する。説明の便宜上、図１では、固定プレート１６ａ、１６ｂは、環状ケーシング１２から取り外された状態で示されている。導体１４は、環状ケーシング１２の中央開口２０を通るように固定プレート１６ａ、１６ｂの矩形開口２２に配置される。後述するように、固定プレート１６ａ、１６ｂは導体１４に対して固定することができ、固定プレート１６ａ、１６ｂと環状ケーシング１２は、回転方向に互いに対して固定することができる。

環状ケーシング１２は、ケーシング半体１２ａ、１２ｂに二分割されている。ケーシング半体１２ａ、１２ｂは、それぞれの位置決め突起２１ａ、２１ｂにより互いに位置合わせされ、複数箇所（本実施形態では４箇所）でねじ止めされるように構成されている。

一方のケーシング半体１２ａ（図１の左側に示される）の外部が、図２Ａに示されており、ケーシング半体１２ａの内部が、図２Ｂに示されている。ケーシング半体１２ａは、内部に、図示しない鉄心付きコイルを収容するコイル収容部２４を有する。また、ケーシング半体１２ａは、図３Ａ、図３Ｂに示される他方のケーシング半体１２ｂにねじ止めされる固定部２６を有する。コイル収容部２４の上部の固定部２６に、上記の位置決め突起２１ａが設けられている。また、コイル収容部２４の上部は、コイルの口出し線が接続される二次端子金具２８（図１を参照）が配置されるように構成されている。

図２Ｂに示されるように、ケーシング半体１２ａは、コイル収容部２４を画定する外周壁３０ａと内周壁３２ａとを有している。内周壁３２ａは、他方のケーシング半体１２ｂの内周壁３２ｂと嵌め合う嵌合部を形成している。また、外周壁３０ａは、他方のケーシング半体１２ｂの外周壁３０ｂと嵌め合う嵌合部を形成している。本実施形態では、中央開口２０内の内周壁３２ａの壁面に、溝形成部が設けられている。溝形成部は、例えば、内周壁３２ａの円筒状内面に形成される基部３４ａと、基部３４ａに形成され、中央開口２０の軸方向に直線状に延びる溝部３６ａとによって構成することができる。

他方のケーシング半体１２ｂの外部が、図３Ａに示されており、ケーシング半体１２ｂの内部が、図３Ｂに示されている。ケーシング半体１２ｂは、内部に、図示しない鉄心付きコイルを収容するコイル収容部２４を有する。また、ケーシング半体１２ｂは、ケーシング半体１２ｂにねじ止めされる固定部２６を有する。コイル収容部２４の上部の固定部２６に、位置決め突起２１ａと位置合わせされる位置決め突起２１ｂが設けられている。また、コイル収容部２４の上部は、コイルの口出し線が接続される二次端子金具２８（図１を参照）が配置されるように構成されている。

図３Ｂに示されるように、ケーシング半体１２ｂは、コイル収容部２４を画定する外周壁３０ｂと内周壁３２ｂとを有する。内周壁３２ｂは、ケーシング半体１２ａの内周壁３２ａと嵌め合う嵌合部を形成している。また、外周壁３０ｂは、他方のケーシング半体１２ａの外周壁３０ａと嵌め合う嵌合部を形成している。本実施形態では、中央開口２０内の内周壁３２ｂの壁面に、溝形成部が設けられている。溝形成部は、例えば、内周壁３２ｂの円筒状内面に形成される基部３４ｂと、基部３４ｂに形成され、中央開口２０の軸方向に直線状に延びる溝部３６ｂとによって構成されてよい。ケーシング半体１２ａ、１２ｂが互いに嵌め合されたとき、溝部３６ｂは、ケーシング半体１２ａの溝部３６ａと連結しても、溝部３６ａから軸方向に離間していてもよい。

また、図２Ａ及び図３Ａに示すように、ケーシング半体１２ａ、１２ｂの外面は、それぞれ、固定プレート１６ａ、１６ｂをケーシング半体１２ａ、１２ｂに対して後述する固定位置に固定するための指標部３８ａ、３８ｂを有している。

図４は、ケーシング半体１２ａ、１２ｂに脱着可能に取り付けられる固定プレート１６ａ、１６ｂの外面４０を示し、図５は、固定プレート１６ａ、１６ｂの内面４２を示す。変流器１０は、一対の固定プレート１６ａ、１６ｂを備えているが、これらは、実質的に同様の構成を備えているので、ここでは、固定プレートとして、共通の符号１６を付して説明する。

本実施形態では、環状ケーシング１２の円筒状の中央開口２０に、円形の外形を有する固定プレート１６が配置される。固定プレート１６は、外面４０が、変流器本体の中央開口２０の外側を向き、内面４２が、中央開口２０の内側を向くように配置される。図５に示すように、固定プレート１６は、外面４０と内面４２との間で周方向に延びる、テーパー状の嵌合面４４を有することができる。また、図２Ａ及び図３Ａに示すように、ケーシング半体１２ａ、１２ｂは、それぞれ、嵌合面４４に沿うように周方向に延び、テーパーが付けられた嵌合面３１ａ、３１ｂを有する。こうして、固定プレート１６は、嵌合面４４及び嵌合面３１ａ、３１ｂによって、環状ケーシング１２と嵌り合うように構成されている。上記したように、固定プレート１６は、導体１４を通すための矩形開口２２を有する。

図４を参照すると、固定プレート１６の外面４０は、固定プレート１６をケーシング半体１２ａ、１２ｂに対して位置決めすることができる指標部４６を有する。指標部４６は、上記した環状ケーシング１２の指標部３８ａ、３８ｂと位置合わせすることができる。また、図５に示すように、固定プレート１６は、例えば内面４２から中央開口２０の軸方向に延びる、突起部４８を有することができる。指標部４６は、固定プレート１６の周方向において突起部４８に対応する位置に設けられる。

突起部４８は、上記したケーシング半体１２ａ、１２ｂの溝部３６ａ、３６ｂに軸方向に挿入可能である。しかし、固定プレート１６及び環状ケーシング１２の具体的形状によっては、突起部４８は、嵌合面４４に設けることもできる。突起部４８が溝部３６ａ、３６ｂに挿入されることによって、固定プレート１６が、環状ケーシング１２に対して回転することを防止することができる。

また、固定プレート１６は、導体１４に対する固定部を有している。具体的には、固定プレート１６の外面４０に、矩形開口２２の一方の長辺部４５に隣接して、突起の形態を有する係合面部５０を設けることができる。係合面部５０は、後述するねじ部材５６の頭部に係合可能な係合面５０ａを含むことができる。本実施形態では、係合面５０ａは、ねじ部材５６の頭部を部分的に取り囲む湾曲面を形成しており、矩形開口２２から離れた側（図４の下方）でわずかに広がっている。

また、固定プレート１６の内面４２に、突起の形態を有する当接面部５２を設けることができる。当接面部５２は、係合面部５０と反対の位置に、矩形開口２２の長辺部４５に隣接して設けられてよい。当接面部５２は、後述する導体１４の凸部６０に当接可能な当接面５２ａを含むことができる。本実施形態では、当接面５２ａは、凸部６０を部分的に取り囲む湾曲面を形成している。

次に、図６及び図７を参照して、固定プレート１６のケーシング半体１２ａ、１２ｂに対する固定方法を説明する。ここでは、ケーシング半体１２ｂが図示されるが、ケーシング半体１２ａについても実質的に同様の固定方法が適用される。図６は、固定プレート１６をケーシング半体１２ｂ（実質的に内周壁３２ｂのみが図示される）に嵌合配置した状態を示す。図６の状態では、固定プレート１６の突起部４８は、ケーシング半体１２ｂの溝部３６ｂに受け入れられていないので、固定プレート１６は、ケーシング半体１２ｂに対して回転可能である。

固定プレート１６の指標部４６とケーシング半体１２ｂの指標部３８ｂとが互いに位置合わせされる位置で、突起部４８を溝部３６ｂに軸方向に挿入することができる。これにより、固定プレート１６がケーシング半体１２ｂに対して回転不能な固定位置で、固定プレート１６をケーシング半体１２ｂに取り付けることができる。図７は、固定プレート１６が固定位置にあるときの突起部４８と溝部３６ｂとの位置関係を示す。しかし、固定プレート１６は、必ずしも固定位置で取り付けられなくてもよい。従って、固定プレート１６は、ケーシング半体１２ｂに対して回転可能な、例えば図６に示すような自由状態に保持されてもよい。

変流器１０の組立の際、作業者によっては、或る程度固定プレート１６が回転できる方が、作業性が良い場合がある。従って、個別の作業者の好みによって、固定プレート１６は、固定状態または自由状態に選択的に配置されてよい。固定プレート１６を固定状態から自由状態、または自由状態から固定状態へ変更する場合には、固定プレート１６をいったん、ケーシング半体１２ａ、１２ｂから分離し、所望の位置に回転させてから、ケーシング半体１２ａ、１２ｂに再度嵌合することができる。

図８は、導体１４を単体で示す図である。導体１４は、固定プレート１６に対する固定部を有している。具体的には、導体１４は、平面部５４の長さ方向における両側に、ねじ部材５６（図９参照）がねじ込まれるように構成されたねじ付き穴５８と、例えば凸部６０と、を備えることができる。図示の例では、導体１４の長さ方向の各側に２つの凸部６０が設けられているが、凸部６０の数は特に限られない。また、凸部６０の具体的形状も、図示のものに限られない。各側の凸部６０とねじ付き穴５８の間に、固定プレート１６が配置される。従って、各側におけるねじ付き穴５８と凸部６０との間の距離は、固定プレート１６の厚さに応じて決められる。凸部６０は、例えば、導体１４の部分を押し出すことにより形成することができる。

次に、図９を参照して、固定プレート１６を導体１４に固定する方法を説明する。図９では、環状ケーシング１２は図示を省略されている。環状ケーシング１２の配置については、例えば、図１を参照することができる。なお、図９に示される導体１４の平面部５４は、図１では、導体１４の下面に位置している。

固定プレート１６は、外面４０が、環状ケーシング１２の中央開口２０の外側を向き、内面４２が環状ケーシング１２の中央開口２０の内側を向くようにして、導体１４のねじ付き穴５８と凸部６０との間に配置される。

ねじ部材５６がねじ付き穴５８にねじ込まれることにより、ねじ部材５６の頭部が、係合面部５０の係合面５０ａと係合し、係合面５０ａは、ねじ部材５６の頭部によって、導体１４の長さ方向に押圧される。これにより、固定プレート１６の内面４２に設けられた当接面部５２の当接面５２ａが、導体１４の凸部６０に当接する。こうして、固定プレート１６は、凸部６０とねじ部材５６の頭部の間で挟持される。

従って、例えば、図１に示すように変流器１０を組み立てる際には、組み立てられた環状ケーシング１２の中央開口２０に、導体１４を配置し、導体１４の一方の側に、上記の方法で、例えば、固定プレート１６ａを導体１４に固定する。

次に、導体１４が固定された固定プレート１６ａを、環状ケーシング１２の一方のケーシング半体、例えばケーシング半体１２ａに、嵌合面３１ａ及び嵌合面４４を介して嵌合する。このとき、指標部３８ａと指標部４６が位置合わせされる位置で固定プレート１６ａとケーシング半体１２ａを嵌め合わせると、固定プレート１６ａの突起部４８を、ケーシング半体１２ａの溝部３６ａに軸方向に挿入することができる。これにより、固定プレート１６がケーシング半体１２ａに対して回転方向に固定される。しかし、上記したように、固定プレート１６は、ケーシング半体１２ａに回転方向に必ずしも固定されなくてもよい。

次に、ケーシング半体１２ｂから外部に突出して延びる導体１４の側に、固定プレート１６ｂを、上記と同様の方法で固定する。固定プレート１６ｂの固定が完了したとき（すなわち、環状ケーシング１２の両側でねじ部材５６が締め付けられたとき）、固定プレート１６ａ、１６ｂは、それぞれ、ケーシング半体１２ａ、１２ｂと嵌合する。環状ケーシング１２の嵌合面３１ａ、３１ｂは、固定プレート１６ａ、１６ｂの軸方向移動に対するストッパーとして作用することができる。

こうして、本発明の一実施形態によれば、環状ケーシング１２の中央開口２０に固定プレート１６が嵌め込まれた、コンパクトな構成の導体貫通型変流器１０を実現することができる。矩形開口２２に挿入可能な範囲であれば、様々な厚みの導体１４を固定プレート１６に固定することができる。また、固定のためのねじ部材５６は、樹脂等で形成される部分を介することなく直接導体１４に締め付けられ、樹脂製の固定プレート１６を、ねじ部材５６の頭部の側面で押圧するように構成されている。従って、先行技術のような固定ねじの緩みが生じるおそれがない。具体的には、銅製の一次導体１４に、例えば黄銅製のねじ部材５６を締め付けることにより、熱膨張による固定ねじの緩みのおそれを無くすことができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

例えば、上記実施形態では、固定プレート１６に突起部４８が形成され、突起部４８を受け入れる溝部３６a、３６ｂが、ケーシング半体１２ａ、１２ｂに形成されている。しかし、他の実施形態では、固定プレート１６に溝部を形成し、溝部に受け入れられる突起部が、ケーシング半体１２ａ、１２ｂに形成されていてもよい。

また、固定プレート１６の係合面部５０、係合面５０ａ、当接面部５２、当接面５２ａの具体的形状、位置、数等は変更されてよい。また、上記実施形態では、係合面５０ａ及び当接面５２ａは、それぞれ、突起状の係合面部５０及び当接面部５２に形成された湾曲面の形態を有しているが、他の実施形態では、突起状の係合面部５０及び当接面部５２は設けられていなくてもよい。換言すれば、係合面５０ａ及び当接面５２ａは、それぞれ、固定プレート１６の平坦な外面４０及び内面４２に含まれる平坦な表面であってもよい。また、固定プレート１６は、導体１４の凸部６０に代えて、ケーシング半体１２ａ、１２ｂの嵌合面３１ａ、３１ｂによって支持されてもよく、その場合、凸部６０、当接面部５２及び当接面５２ｂは省略されてよい。

また、２つ以上のねじ部材５６が使用されてよく、ねじ部材５６の数に応じて、２つ以上のねじ付き穴５８が設けられてよい。

本発明は、以下の態様を含む。
１．環状ケーシングを備える変流器本体と、
環状ケーシングの中央開口を通って配置され、ねじ部材がねじ込まれる少なくとも一対のねじ付き穴を有する導体と、
を備える変流器であって、さらに、
導体が挿入される矩形開口を有し、中央開口に配置される一対の固定プレートであって、中央開口の外側に向けられる外面と、中央開口の内側に向けられる内面と、を有する一対の固定プレートを備え、
導体は、導体の長さ方向に関してねじ付き穴と離れた位置に配置される凸部を有しており、
固定プレートの外面は、ねじ部材の頭部に係合可能な係合面を含み、
固定プレートの内面は、凸部と当接可能な当接面を含む、
変流器。
２．上記１．に記載の変流器であって、
環状ケーシングが実質的に円筒状の中央開口を有しており、固定プレートが実質的に円形の外形を有しており、
変流器は、固定プレートを環状ケーシングに対して回転方向に固定する固定部を有している、変流器。
３．上記２．に記載の変流器であって、
固定部は、
固定プレート及び環状ケーシングの一方に設けられ、変流器の軸方向に延在する突起部と、
固定プレート及び環状ケーシングの他方に設けられ、突起部を軸方向に受け入れ可能な溝部と、を含む、変流器。
４．上記２．または３．に記載の変流器であって、
環状ケーシングの外面と固定プレートの外面に、固定部の位置を示す指標部が設けられる、変流器。

本発明は、導体貫通型変流器に広く適用することができる。

１０ 変流器
１２ 環状ケーシング
１４ 導体
１６、１６ａ、１６ｂ 固定プレート
１８ 取り付け台
２０ 中央開口
２２ 矩形開口
１２ａ、１２ｂ ケーシング半体
２１ａ、２１ｂ 位置決め突起
２４ コイル収容部
２６ 固定部
２８ 端子金具
３０ａ、３０ｂ 外周壁
３１ａ、３１ｂ 嵌合面
３２ａ、３２ｂ 内周壁
３４ａ、３４ｂ 基部
３６ａ、３６ｂ 溝部
３８ａ、３８ｂ 指標部
４０ 外面
４２ 内面
４４ 嵌合面
４５ 長辺部
４６ 指標部
４８ 突起部
５０ 係合面部
５０ａ 係合面
５２ 当接面部
５２ａ 当接面
５４ 平面部
５６ ねじ部材
５８ ねじ付き穴
６０ 凸部
７０ 端子ねじ穴

Claims (4)

1. 環状ケーシングを備える変流器本体と、
   前記環状ケーシングの中央開口を通って配置され、ねじ部材がねじ込まれる少なくとも一対のねじ付き穴を有する導体と、
   を備える変流器であって、さらに、
   前記導体が挿入される矩形開口を有し、前記中央開口に配置される一対の固定プレートであって、前記中央開口の外側に向けられる外面と、前記中央開口の内側に向けられる内面と、を有する一対の固定プレートを備え、
   前記導体は、前記導体の長さ方向に関して前記ねじ付き穴と離れた位置に配置される凸部を有しており、
   前記固定プレートの前記外面は、前記ねじ部材の頭部に係合可能な係合面を含み、
   前記固定プレートの前記内面は、前記凸部と当接可能な当接面を含む、
   変流器。
2. 請求項１に記載の変流器であって、
   前記環状ケーシングが実質的に円筒状の前記中央開口を有しており、前記固定プレートが実質的に円形の外形を有しており、
   前記変流器は、前記固定プレートを前記環状ケーシングに対して回転方向に固定する固定部を有している、変流器。
3. 請求項２に記載の変流器であって、
   前記固定部は、
   前記固定プレート及び前記環状ケーシングの一方に設けられ、前記変流器の軸方向に延在する突起部と、
   前記固定プレート及び前記環状ケーシングの他方に設けられ、前記突起部を軸方向に受け入れ可能な溝部と、を含む、変流器。
4. 請求項２または３に記載の変流器であって、
   前記環状ケーシングの外面と前記固定プレートの外面に、前記固定部の位置を示す指標部が設けられる、変流器。
   
   

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