JP2010205510A - ブッシング - Google Patents

Abstract

【課題】 環境や施工状況に拘わらずしかも簡単な構成で、碍管の内部の気密性を確実に保持する。
【解決手段】 内部リード線３の外周と碍管４の挿通孔５とにわたりゴムブッシュ１５を嵌合し、ゴムブッシュ１５の周方向の数箇所にねじ棒１６をねじ込むことでゴムブッシュ１５を拡径し、内部リード線３の外周及び碍管４の挿通孔５の内周面にゴムブッシュ１５を密着させて気密性を保持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、配電機器の内部のリード線と外部のリード線を接続するためのブッシングに関する。

柱上変圧器のように、内部に油等が充填された機器では、ブッシングにより、内部の導線(内部リード線)と外部の導線(外部リード線)が碍管の内部で接続されている。内部リード線及び外部リード線は、撚り線で芯線が被覆され、接続部位の被覆が剥がされて芯線が引き出され、圧着スリーブにより接続されている。

この場合、外部リード線の被覆と撚り線の隙間および撚り線の線間の隙間における毛細管現象や変圧器の内部の圧力変動等により、変圧器の周辺雰囲気中の水分が変圧器内部に侵入し、変圧器内部の絶縁強度を著しく低下させ、絶縁破壊による損傷が生じる虞がある。このため、碍管の内部リード線及び外部リード線の接続部位を樹脂で被覆する、即ち、碍管の内部に樹脂を充填して接続部位を一体化することで、接続部位の保護と変圧器の内部への水分の侵入を防止する技術が従来から提案されている（特許文献１参照）。

変圧器のブッシングとして樹脂が使用されている場合、樹脂は性質の違いや施工のばらつき、外部環境の状況により気密性が左右されるため、接続部位の気密性の信頼性が不安定になる虞があった。即ち、外気温や太陽熱の影響を受け、通電により温度が変化する変圧器のブッシングは使用環境が厳しいものであり、内部リード線及び外部リード線の接続部位の気密性を安定して保つには、樹脂の選定や施工を環境に応じて最適に実施する必要があった。

従って、内部リード線及び外部リード線の接続部位に樹脂を被覆して気密性を保持した場合には、気密の保持が不安定にならざるを得ないのが現状であった。

ブッシングの弾性ブッシュ（接続具）に複数の形状の異なるフランジ部を設け、リード線（連結導体）を接続具にねじ込むことで、フランジ部を接続具に密着させ、内部リード線及び外部リード線の接続部位と碍管との気密性を高めた技術が知られている（特許文献２参照）。この技術によれば、ブッシングを工夫することで、樹脂を用いることなく接続部位と碍管との気密性を高めることができ、気密の保持を環境に拘わらず安定させることができる。

しかし、接続具の形状が複雑になって製作コストが嵩むと共に、リード線（連結導体）を接続部にねじ込む際に特殊な工具が必要になる。このため、多数の変圧器に対してリード線の接続施工を実施する場合、多大な労力と時間が必要になるのが現状であった。

特開２００３−７１５７号公報 特開２００６−１５６２２６号公報

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、環境や施工状況に拘わらずしかも簡単な構成で、碍管の内部の気密性を確実に保持することができるブッシングを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明のブッシングは、機器の外部からのリード線及び前記機器の内部のリード線の接続部位が挿通される碍管と、前記内部のリード線と前記碍管の内周面とにわたり配される弾性ブッシュと、前記弾性ブッシュを拡径することで前記内部のリード線の外周及び前記碍管の内周面に前記弾性ブッシュを密着させる拡径手段とを備えたことを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、機器の内部のリード線と碍管の内周面とにわたり弾性ブッシュが配され、拡径手段により弾性ブッシュを拡径することで機器の内部のリード線の外周及び碍管の内周面に弾性ブッシュを密着させて気密性を保持する。このため、環境や施工状況に拘わらずしかも簡単な構成で、碍管の内部の気密性を確実に保持することができる。また、碍管に樹脂が直接接触していないので、樹脂の膨張などによる碍管の割れなどの懸念がないことに加えて、碍管とリード線等の部材の分離が容易で、使用済みの碍管や部材を個別に分別して処理することができる。

一般に、外部のリード線と碍管との間は接着剤等により水分の侵入が阻止された構成になっている場合が多いので、内部のリード線と碍管との間に弾性ブッシュを配することが好ましい。内部のリード線に弾性ブッシュを配することで、機器の内部への水分の侵入をより確実に防止することができる。

そして、請求項２に係る本発明のブッシングは、請求項１に記載のブッシングにおいて、前記碍管の内周面の内側で前記接続部位を覆う弾性カバーと、前記弾性カバーの内側に充填されることで前記接続部位を被覆すると共に前記碍管の内周面に前記弾性カバーの外側を密着させる樹脂とを備えたことを特徴とする。

請求項２に係る本発明では、樹脂により接続部位を被覆することができると共に碍管の内周面に弾性カバーの外側を密着させ、接続部位の保護および接続部位の引き抜き強度を高めると共に気密性の保持を行うことができる。また、弾性カバーが碍管の内周面に密着されることにより、リード線の碍管への固定を行うことができる。

また、請求項３に係る本発明のブッシングは、請求項１もしくは請求項２に記載のブッシングにおいて、前記拡径手段は、前記弾性ブッシュの周方向の複数箇所に軸方向に延びて形成された長孔に挿入されて前記弾性ブッシュを拡径する棒部材であることを特徴とする。

請求項３に係る本発明では、複数の棒部材を弾性ブッシュに挿入することで弾性ブッシュを拡径することができる。棒部材として樹脂製のねじ棒を用い、ねじ棒を弾性ブッシュにねじ込むことが可能である。また、棒部材として樹脂製の釘部材を用い、釘部材を弾性ブッシュに打ち込むことが可能であり、この場合、接着液を弾性ブッシュの長孔に少量注入するか、釘部材に塗布することで容易に挿入でき、かつ抜け落ちの防止を図ることもできる。

また、請求項４に係る本発明のブッシングは、請求項１もしくは請求項２に記載のブッシングにおいて、前記拡径手段は、前記弾性ブッシュの周方向の複数箇所に軸方向に延びて形成された長孔と、前記長孔に充填されて前記弾性ブッシュを拡径する拡径用樹脂とからなることを特徴とする。

請求項４に係る本発明では、長孔に拡径用樹脂を充填することで弾性ブッシュを任意の状態に拡径することができる。

また、請求項５に係る本発明のブッシングは、請求項１もしくは請求項２に記載のブッシングにおいて、前記拡径手段は、前記弾性ブッシュに備えられた空洞部と、前記空洞部に充填されて前記弾性ブッシュを拡径する拡径用樹脂とからなることを特徴とする。

請求項５に係る本発明では、空洞部に拡径用樹脂を充填することで弾性ブッシュを任意の状態に拡径することができる。

また、請求項６に係る本発明のブッシングは、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のブッシングにおいて、前記機器は、内部に油等が充填される配電機器であることを特徴とする。

請求項６に係る本発明では、変圧器のように、内部に油等が充填された配電機器のブッシングとして適用することができる。

本発明のブッシングは、環境や施工状況に拘わらずしかも簡単な構成で、碍管の内部の気密性を確実に保持することが可能になる。

本発明の一実施例に係るブッシングの断面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。 本発明の他の実施例に係るブッシングの断面図である。 本発明の他の実施例に係るブッシングの断面図である。

＜実施例１＞
図１、図２に基づいて本発明の一実施例を説明する。図１には本発明の一実施例に係るブッシングの断面状態、図２には図１中のＩＩ−ＩＩ線矢視状態を示してある。

図に示すように、機器としての変圧器（外箱）１の外部からのリード線である外部リード線２と、変圧器１の内部からのリード線である内部リード線３が碍管４の挿通孔５の内部で接続されている。即ち、外部リード線２の芯線２ａと内部リード線３が挿通孔５の内部で油密スリーブ６に圧着されて接続部位７とされている。尚、外部リード線２の芯線２ａは撚り線であり、内部リード線３の芯線は単線である。

外部リード線２の碍管４の挿通孔５への挿入部には端末コーン８が取り付けられ、端末コーン８は碍管４の挿通孔５及び端面に接着剤により接着固定されている。碍管４は固定金具９、１０により変圧器１に取り付けられている。

外部リード線２と内部リード線３の接続部位７の周囲は端末コーン８の端部までの間で弾性カバーとしての硬質ゴム（例えば、ブチルゴム）のカバー１１で覆われ、カバー１１の内側には硬化膨張性の樹脂１２が充填されている。樹脂１２が硬化膨張することで、接続部位７が被覆されると共にカバー１１の径が碍管４の挿通孔５の内径と略同じ寸法に維持される。つまり、樹脂１２がカバー１１の内側に充填されることで、接続部位７が被覆されると共に、樹脂１２が硬化膨張することにより碍管４の内周面にカバー１１の外側が嵌合されて密着される。

このため、樹脂１２により接続部位７を被覆することができると共に碍管４の挿通孔５の内周面にカバー１１の外側を密着させ、接続部位７を保護すると共に引き抜き強度を高め、併せて気密性の保持を行うことができる。また、樹脂１２が硬化膨張してカバー１１が碍管４の挿通孔５の内周面に密着されることにより、外部リード線２の碍管４への固定を行うことができる、端末コーン８の固定の負担を軽減してより確実な固定を達成することができる。場合によっては、端末コーン８の接着を省略して接着剤を不使用とすることもできる。

内部リード線３の外周と碍管４の挿通孔５とにわたり弾性ブッシュとしてのゴムブッシュ１５が嵌合して配されている。ゴムブッシュ１５の周方向の複数箇所（図示例では６箇所）には軸方向に延びる樹脂製のねじ棒１６がねじ込まれ、ねじ棒１６によりゴムブッシュ１５が拡径される（拡径手段）。ゴムブッシュ１５が拡径されることで、内部リード線３の外周及び碍管４の挿通孔５の内周面にゴムブッシュ１５が密着して気密性が保持される。

このため、外部の温度や熱変形、施工状況に拘わらず、しかも、ねじ棒１６をねじ込むだけの極めて簡単な構成で、ゴムブッシュ１５により碍管４の内部の気密性を確実に保持することができる。また、碍管４に樹脂１２が直接接触していないので、碍管４と内部リード線３等の部材の分離が容易で、使用済みの碍管４や外部リード線２、内部リード線３等を個別に分別して処理することができる。

尚、ねじ棒１６に代えて拡径手段として釘部材を用い、釘部材を打ち込んでゴムブッシュ１５を拡径させることも可能である。拡径手段に用いるねじ棒や釘部材の材質は、強化プラスチックやグラスファイバーなど絶縁性が高く充分な強度を有するものであることが望ましく、長孔への挿入を容易にすると共に、抜け落ち防止のため接着液を使用しても良い。

また、ゴムブッシュ１５の周方向の複数箇所に軸方向に延びる長孔を形成し、長孔に拡径用樹脂を充填することでゴムブッシュ１５を拡径することができる。拡径用樹脂を充填することで、ゴムブッシュ１５の拡径状態（密着状態）を任意の状態に設定することができる。

上述したブッシングでは、外部リード線２の芯線２ａと内部リード線３を油密スリーブ６で圧着し、カバー１１の内部に樹脂１２を充填した状態で碍管に挿入して硬化膨張させ、カバー１１の外径を碍管４の挿通孔５の内径と略同じ寸法に保持する。そして、内部リード線３の外周にゴムブッシュ１５を嵌合し、ゴムブッシュ１５を碍管４の挿通孔５に挿入する。

この状態で、内部リード線３の外周に絶縁チューブ１３を挿入し、更に絶縁チューブ１３を、あらかじめゴムブッシュ１５に設けられた絶縁チューブ挿入孔１４の奥まで押し込む。ゴムブッシュ１５の周方向の複数箇所にねじ棒１６をねじ込み、ねじ棒１６によりゴムブッシュ１５を拡径する。ゴムブッシュ１５が拡径されることで、内部リード線３の外周及び碍管４の挿通孔５の内周面にゴムブッシュ１５が密着して気密性が保持される。

従って、環境や施工状況に拘わらずしかも簡単な構成で、碍管４の内部の気密性を確実に保持することができる。これにより、気密の保持を環境に拘わらず安定させることができ、変圧器１の内部の圧力変動等により、変圧器１の周辺雰囲気中の水分が、端末コーン８と碍管４との隙間や外部リード線２の芯線２ａの撚り上げの隙間を毛細管現象により伝わることがなく、吸水による絶縁劣化を確実に防ぐことができる。

図３に基づいて接続部位７の保持の別態様を説明する。図３には本発明の他の実施例に係るブッシングの断面状態を示してある。尚、図３に示した実施例は、図１に示した実施例に対して接続部位７に対する樹脂１２の充填状況が異なるものである。このため、図１で示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

図に示すように、ゴムブッシュ１５には変圧器１の外部側まで延びる樹脂受け部１５ａが一体に形成され、樹脂受け部１５ａは、変圧器１の外部側に位置する内部リード線３、接続部位７及び挿通孔５に位置する端末コーン８の部位を覆う形状とされている。樹脂受け部１５ａの内側には、硬化膨張性の樹脂１２が充填されている。樹脂１２が硬化膨張することで、内部リード線３、接続部位７及び挿通孔５に位置する端末コーン８の部位が被覆されると共に、樹脂１２が硬化膨張することにより碍管４の内周面に樹脂受け部１５ａの外側が嵌合されて密着される。

これにより、少ない部品点数で接続部位７を被覆して碍管４の挿通孔５に保持することができる。

図４に基づいて本発明のさらに他の実施例を説明する。図４には本発明の他の実施例に係るブッシングの断面状態を示してある。尚、図４に示した実施例は、図１に示した実施例に対してゴムブッシュの構成が異なるため、図１のゴムブッシュ１５以外の部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。

図４に示すように、内部リード線３の外周と碍管４の挿通孔５とにわたり弾性ブッシュとしてのゴムブッシュ２１が嵌合して配されている。ゴムブッシュ２１はゴム筒材が接続部位７側の端部で袋状にされるように折り返されて配され、変圧器１の内部側（図中左側）の端部が２枚重ねの状態で重ね合わされている。これにより、ゴムブッシュ２１の接続部位７側の端部に空洞部２２が形成される。

ゴムブッシュ２１の空洞部２２には、変圧器１の内部側（図中左側）の端部から拡径用の拡径樹脂２３が充填され、拡径樹脂２３によりゴムブッシュ２１が拡径される（拡径手段）。ゴムブッシュ２１が拡径されることで、内部リード線３の外周及び碍管４の挿通孔５の内周面にゴムブッシュ２１が密着して気密性が保持される。

このため、外部の温度や熱変形、施工状況に拘わらず、しかも、拡径樹脂２３を充填するだけの極めて簡単な構成で、ゴムブッシュ２１により碍管４の内部の気密性を確実に保持することができる。また、拡径樹脂２３の充填状況を調整することにより、任意の密着状態を得ることができる。

尚、拡径手段としては、ゴムブッシュ２１の折り返した内側面をテーパ状にし、コイルばね材を伸ばした状態で挿入し、付勢力によりコイルばね材を縮めることでゴムブッシュ２１を拡径することも可能である。

また、コイルばね材を所定温度域（使用温度域）で形状を記憶する形状記憶合金で構成し、記憶温度から外れた温度域（例えば、０℃から５℃以下）でコイルばね材を伸ばした状態でゴムブッシュ２１に挿入し、使用温度域でコイルばね材を縮めてゴムブッシュ２１を拡径することも可能である。また、縮んで形成されたスペースに樹脂を充填することも可能である。

また、形状記憶合金で構成した筒状リングを用い、軸方向にスリット等を形成して筒状リングが使用温度域で軸方向に縮む状態にしたものをゴムブッシュ２１に挿入し、使用温度域で筒状リングを縮めてゴムブッシュ２１を拡径することも可能である。

更に、樹脂１２が充填されたカバー１１に代えて、図３に示したゴムブッシュ１５と同一形状の樹脂受け部を設けることも可能である。

本発明は、例えば、配電機器の内部のリード線と外部のリード線を接続するためのブッシングの産業分野で利用することができる。

１ 変圧器（外箱）
２ 外部リード線
３ 内部リード線
４ 碍管
５ 挿通孔
６ 油密スリーブ
７ 接続部位
８ 端末コーン
９、１０ 固定金具
１１ カバー
１２ 樹脂
１３ 絶縁チューブ
１４ 絶縁チューブ挿入孔
１５、２１ ゴムブッシュ
１６ ねじ棒
２２ 空洞部
２３ 拡径樹脂

Claims (6)

1. 機器の外部からのリード線及び前記機器の内部のリード線の接続部位が挿通される碍管と、
   前記内部のリード線と前記碍管の内周面とにわたり配される弾性ブッシュと、
   前記弾性ブッシュを拡径することで前記内部のリード線の外周及び前記碍管の内周面に前記弾性ブッシュを密着させる拡径手段とを備えた
   ことを特徴とするブッシング。
2. 請求項１に記載のブッシングにおいて、
   前記碍管の内周面の内側で前記接続部位を覆う弾性カバーと、
   前記弾性カバーの内側に充填されることで前記接続部位を被覆すると共に前記碍管の内周面に前記弾性カバーの外側を密着させる樹脂とを備えた
   ことを特徴とするブッシング。
3. 請求項１もしくは請求項２に記載のブッシングにおいて、
   前記拡径手段は、
   前記弾性ブッシュの周方向の複数箇所に軸方向に延びて形成された長孔に挿入されて前記弾性ブッシュを拡径する棒部材である
   ことを特徴とするブッシング。
4. 請求項１もしくは請求項２に記載のブッシングにおいて、
   前記拡径手段は、
   前記弾性ブッシュの周方向の複数箇所に軸方向に延びて形成された長孔と、
   前記長孔に充填されて前記弾性ブッシュを拡径する拡径用樹脂とからなる
   ことを特徴とするブッシング。
5. 請求項１もしくは請求項２に記載のブッシングにおいて、
   前記拡径手段は、
   前記弾性ブッシュに備えられた空洞部と、
   前記空洞部に充填されて前記弾性ブッシュを拡径する拡径用樹脂とからなる
   ことを特徴とするブッシング。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のブッシングにおいて、
   前記機器は、内部に油等が充填される配電機器である
   ことを特徴とするブッシング。
   

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