JP3036678B2 - 電気機器の終端接続部構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばＧＩＳ（ガス絶
縁開閉装置）のような電気機器の終端接続部構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＧＩＳの終端接続部は、例えばＣＶケー
ブルのようなゴム、プラスチック絶縁ケーブルの接続の
ために、この機器の壁体のような板状取付け部に設けら
れる。この終端接続部は、機器の内部導体とケーブルの
電気的接続部を包囲する電気絶縁材料からなる筒状のブ
ッシングを備え、接続されるケーブルは、機器の外部へ
開放する筒状ブッシングの挿入孔からこのブッシング内
に挿入され、ブッシングに設けられた電気接続部で機器
の内部導体に接続される。

【０００３】このような機器の接続部には、数十ｋＶの
電圧が印加されることから、ブッシングを含む接続部の
耐電圧特性の向上のために、ブッシング内でケーブルを
覆って配置される筒状のストレスコーンが組み込まれて
いる。ストレスコーンは、その後端に配置された環状の
押圧金具を経て、該押圧金具に組み込まれたスプリング
組立て体から所定の押圧力を受けることにより、該スト
レスコーンと挿入孔との界面に適正な面圧を作用させ、
これにより所定の耐電圧特性を発揮する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、押圧金具に
関連してこれに組み込まれる従来のスプリング組立て体
は、押圧金具の周方向へ間隔をおいて配置されそれぞれ
がこの押圧金具の背面から立ち上がる多数のスプリング
ガイドシャフトと、各ガイドシャフトを取り巻いて一端
を押圧金具に当接させて互いに並列的に配置される多数
のコイルスプリングと、この各スプリングの他端を受け
る環状の受け座金とを備え、これら多数の部品による構
成の複雑化を招くと共に、ガイドシャフトの長さ分がそ
のまま終端接続部の長さの増大分となることから、終端
接続部のコンパクト化を図る上で、不利であった。そこ
で、本発明の目的は、終端接続部構造の構成の簡素化と
共に、そのコンパクト化を図ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
を解決するために、電気機器にケーブルを接続するため
に設けられる終端接続部構造において、ケーブルの端部
を受入れる一端開放の挿入孔が規定され、ケーブルを電
気機器の内部導体に接続する電気接続部を取り巻く全体
に筒状の電気絶縁材料からなるブッシングの挿入孔内に
一端から挿入され、ケーブルを取り巻いて配置される筒
状のストレスコーンと、ストレスコーンの他端に一端を
当接して配置される環状の押圧金具と、この押圧金具を
介してストレスコーンに所定の押圧力を付与する複数の
コイルスプリングとを含み、押圧金具の他端部に、この
押圧金具の周方向に間隔をおいて配置されそれぞれが各
コイルスプリングの一端を受け入れる一端閉鎖のガイド
穴を形成し、各ガイド穴に対応して各コイルスプリング
を収容したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の終端接続部構造では、コイルスプリン
グの一端を受ける押圧金具はそのガイド穴で対応するコ
イルスプリングの端部を受け入れことから、ガイド穴に
受け入れられる各コイルスプリングは、従来のようなガ
イドシャフトによる案内を受けることなくガイド穴によ
って確実に所定位置に保持される。また、各コイルスプ
リングは、その全長が押圧金具の背面から突出して配置
されることなく一部がガイド穴内に収容されることか
ら、収容された長さ分、終端接続部の長さ寸法の削減が
図られる。さらに、ガイドシャフトが不要となり、構成
の簡素化が図られる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に沿って詳細に
説明する。図１は、本発明の終端接続部を部分的に破断
して示す断面図である。本発明に係る終端接続部構造１
０は、例えばＧＩＳのような電気機器にケーブル１１を
接続するために、機器の金属性壁体のような板状の取付
け部１２に設けられる。終端接続部構造１０は、一端開
放のケーブル挿入孔１３が規定された筒状ブッシング１
４を含む。筒状ブッシング１４は、例えばエポキシ樹脂
のような電気絶縁材料からなり、ケーブル挿入孔１３が
開放する基部１５の近傍には、径方向外方に伸びる環状
フランジ部１６が一体的に形成されている。

【０００８】筒状ブッシング１４は、その基部１５と反
対側の端部を先端として、機器の外部側から取付け部１
２に形成された取付け開口１７を貫通するように、フラ
ンジ部１６を取付け部１２の外面に当接させて配置され
ている。筒状ブッシング１４の基部１５には、フランジ
部１６を覆う環状の固定板１８が嵌合されている。固定
板１８には、フランジ部１６を受け入れる環状凹所１９
が設けられている。凹所１９の深さ寸法は、フランジ部
１６の厚さ寸法よりも僅かに小さく、固定板１８が取付
け部１２に螺合するボルト２０のような締結具により締
め付けられると、フランジ部１６が固定板１８と取付け
部１２との間で適度な押圧力で挟持され、これにより筒
状ブッシング１４が取付け部１２に固定される。

【０００９】筒状ブッシング１４の先端部側には、機器
の内部回路に接続される内部導体２１が埋設されてい
る。内部導体２１には、ケーブル挿入孔１３のテーパ状
の傾斜面１３Ａに連なり、一端が閉鎖された連通孔２２
が形成されており、これによりケーブル挿入孔１３は筒
状ブッシング１４の先端部側で閉鎖されている。ケーブ
ル挿入孔１３に挿入されるケーブル１１の終端部は、端
末処理によりシース２３から遮蔽層２４、半導電層２
５、絶縁層２６および導体２７が順次露出され、導体２
７に内部導体２１との接続のための電気接続部を構成す
る着脱機構２８が設けられている。

【００１０】着脱機構２８は、図示の例では、導体２７
に圧縮により接続された接続導体２９が係止され、連通
孔２２に挿入される接続アダプタ３０と、該アダプタの
縁部に連なる導電性の外方筒状部材３１と、この外方筒
状部材３１の軸線方向に滑動可能な導電性の内方筒状部
材３２とを備える。外方筒状部材３１には、球体３３が
内部導体２１の凹溝３４内に突出可能に保持されてい
る。外方筒状部材３１と内方筒状部材３２との間には、
該内方部材を球体３３の引込位置に保持させる圧縮コイ
ルスプリング３５が配置されている。

【００１１】この圧縮コイルスプリング３５のばね力に
打ち勝って内方筒状部材３２を外方筒状部材３１に押し
込むことにより、球体３３を凹溝３４内に突出させるこ
とができ、これにより着脱機構２８は導体２７をロック
状態で内部導体２１に接続する。また、内方筒状部材３
２への押込力を解除することにより、ケーブルの導体２
７を着脱機構２８と一体的に内部導体２１の連通孔２２
から引き抜くことができる。接続導体２９と接続アダプ
タ３０との間およびこの接続アダプタ３０と内部導体２
１との間に、電気的接続を図るための従来よく知られた
筒状板ばね部材からなる筒状の接続子３６をそれぞれ配
置することが望ましい。

【００１２】ケーブル挿入孔１３内には、ケーブル１１
の絶縁層２６と筒状ブッシング１４との間に、耐電圧特
性を高めるためのストレスコーン３７が配置されてい
る。このストレスコーン３７は全体的に両端が先細る筒
状の外形を示す。このストレスコーン３７の構造自体
は、従来におけると同様であり、全体に筒状の絶縁材料
からなりケーブル挿入孔１３の傾斜面１３Ａに適合して
先端部がテーパ状の本体部分３８と、該本体部分のケー
ブル挿入孔１３の開放端側に位置する端部を覆う半導電
層部分３９とを備え、両部分３８および３９は一体的に
接合されている。半導電層部分３９は、本体部分３８と
反対側でストレスコーン３７の減径端部を規定し、ケー
ブル１１の半導電層２５に接触してこれに沿ってケーブ
ル挿入孔１３の開口端側へ延びる伸長部４０が設けられ
ている。

【００１３】ストレスコーン３７は、その本体部分３８
側の一端から挿入孔１３内に挿入され、本体部分３８
は、従来におけると同様に、筒状ブッシング１４のケー
ブル挿入孔１３の傾斜面１３Ａに押圧されることによ
り、耐電圧特性を高め、また半導電層部分３９は電気力
線の分散化を図ることにより、耐電圧特性を高める作用
をなす。

【００１４】ストレスコーン３７の外端部すなわち半導
電層部分３９側には、この半導電層部分３９に当接する
全体に筒状の金属材料からなる押圧金具４１が配置され
ている。ストレスコーン３７の他端である外端に対向す
る押圧金具４１の一端は、ストレスコーン３７の半導電
層部分３９に対応するテーパ状の拡開面４２であり、こ
れにより押圧金具４１はストレスコーン３７の外端面に
周方向で均等に当接する。

【００１５】押圧金具４１の他端部の外端面は、軸線に
直角な平坦な環状周面であり、この周面には、該周面に
開放する一端が閉鎖された複数の円柱状の穴４３が穿た
れている。各穴４３は、押圧金具４１の厚さ寸法方向で
ある金具４１の軸線方向に伸長し、また外端面の周方向
に互いに均等な間隔をおいて形成されており、例えば８
個の穴４３が均等に配置されている。

【００１６】押圧金具４１の他端部に設けられた各穴４
３には、ほぼその周面に外周を沿わせて、筒状の圧縮コ
イルスプリング４４がその一方の端部を収容されてい
る。コイルスプリング４４は、種々の線材からなるスプ
リングを使用することができるが、矩形横断面形状を有
するシリコンクロム鋼からなる線材のコイルスプリング
を使用することが望ましい。この矩形横断面形状を有す
るシリコンクロム鋼からなるコイルスプリング４４は、
機械的強度に優れ、大きなばね常数を設定することがで
きる。そのため、従来の円形横断面形状を有するステン
レスばねでは、押圧金具の周方向に１６本もの多数のば
ねを配置する必要があった。これに対し、矩形横断面形
状を有するシリコンクロム鋼からなるコイルスプリング
４４を用いることにより、半数のばねで所望のばね力お
よび従来のばねと同等の耐久性を得ることができ、部品
数の削減の上で、極めて有利である。

【００１７】各コイルスプリング４４の他端は、基部１
５の端面にボルトのような締結具４５で固定された保護
金具４６のベース部４６Ａの内面に当接して配置されて
いる。このベース部４６Ａの内面と基部１５の端面との
間には、機器の機密性を保持するための従来と同様なオ
ー・リングのような環状シール部材４７が配置されてい
る。また、押圧金具４１には、遮蔽層２４の伸長部２４
Ａが、従来におけると同様に、接続されている。この押
圧金具４１の電気的接続を確実にする上で、コイルスプ
リング４４の一端と該端部が当接する穴４３の底部との
間に、例えば導電性のシリコン接着剤を介在させること
が望ましい。

【００１８】各コイルスプリング４４の他端を受ける保
護金具４６の取付けにより、押圧金具４１の穴４３に一
端を受け入れられた圧縮コイルスプリング４４は、押圧
金具４１を経て、ストレスコーン３７に挿入孔１３の傾
斜面１３Ａへ向けての均等な押圧力を付与する。この押
圧力により、ストレスコーン３７は、挿入孔１３の傾斜
面１３Ａとの界面に適正な面圧を作用させ、これにより
所定の耐電圧特性を発揮する。このストレスコーン３７
の所定の挿入位置では、該ストレスコーンの先端に設け
られたストッパ４７が着脱機構２８の内方筒状部材３２
を球体３３の突出位置に押し込むことから、ケーブル１
１は電気機器の挿入孔１３からの抜け落ちが確実に防止
される。

【００１９】本発明に係る終端接続部構造１０では、ス
トレスコーン３７に押圧金具４１を介して押圧力を付与
するコイルスプリング４４は、押圧金具４１に形成され
た穴４３に一端を収容して配置されており、この穴４３
がコイルスプリング４４の伸縮に際してガイド穴として
作用する。また、コイルスプリング４４の他端は保護金
具４６のベース部４６Ａに当接する。従って、従来のよ
うなガイドシャフトを組み込むことなくコイルスプリン
グ４４の所定箇所からの移動および座屈変形を防止する
ことができ、また、コイルスプリング４４の他端を受け
る座金の作用を保護金具４６のベース部４６Ａに担わせ
ることにより、コイルスプリングのためのガイドシャフ
トおよびこれに関連して設けられる環状座金を不要と
し、これにより、部品点数の削減を図ることができる。

【００２０】また、互いに並列的に配置されるコイルス
プリング４４はその端部がガイド穴４３に収容されるこ
とから、コイルスプリング４４の穴４３に収容される長
さ分、筒状ブッシング１４の長さ寸法の縮小化を図るこ
とができ、終端接続部構造１０の全高の縮小化が図られ
る。さらに、基部１５における固定板１８で覆われた部
分よりも挿入孔１３の開放端側に位置する部分を絶縁筒
として機能させることができることから、終端接続部構
造１０の全高の増大を招く格別な絶縁筒を組み込む必要
はなく、この点からも、終端接続部構造１０はコンパク
ト化に有利である。

【００２１】本発明は以上の実施例に限定されない。電
気機器としてＧＩＳの例について説明したが、本発明の
終端接続部はこれに限らず種々の電気機器に適用するこ
とができる。また、ケーブルを着脱可能に接続する終端
接続部の例を示したが、ケーブルの固定的な接続にも本
願発明を適用することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明した本発明の終端接続部構造に
よれば、押圧金具を介してストレスコーンにその周方向
で均等な押圧力を付与するコイルスプリングは、該コイ
ルスプリングの端部を受け入れる押圧金具のガイド穴に
より所定位置に保持されることから、コイルスプリング
のガイドシャフトを不要とし、構成の単純化を図ること
ができ、それに伴うコストダウンを図ることができる。
また、各コイルスプリングの一部がガイド穴に収容され
ることから、このガイド穴内に収容された長さ分、終端
接続部の長さ寸法の削減が図られ、これにより終端接続
部構造のコンパクト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の終端接続部を部分的に破断して示す断
面図である。

【符号の説明】

１０ 終端接続部構造 １１ ケーブル １３ 挿入孔 １４ 筒状ブッシング ２１ 内部導体 ２８ （着脱機構）電気接続部 ３７ ストレスコーン ４１ 押圧金具 ４３ ガイド穴 ４４ コイルスプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02G 15/00 - 15/196

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気機器にケーブルを接続するために設
   けられる終端接続部構造であって、 前記ケーブルの端部を受入れる一端開放の挿入孔が規定
   され、前記ケーブルを電気機器の内部導体に接続する電
   気接続部を取り巻く全体に筒状の電気絶縁材料からなる
   ブッシングと、 該ブッシングの前記挿入孔内に一端から挿入され、前記
   ケーブルを取り巻いて配置される筒状のストレスコーン
   と、 該ストレスコーンの他端に一端を当接して配置される環
   状の押圧金具と、 該押圧金具を介して前記ストレスコーンに該ストレスコ
   ーンの長手方向軸線へ所定の押圧力を付与する複数のコ
   イルスプリングとを含み、 前記押圧金具の他端部には、該押圧金具の周方向に間隔
   をおいて配置されそれぞれが前記各コイルスプリングの
   一端を受け入れる一端閉鎖のガイド穴が形成され、該ガ
   イド穴に各コイルスプリングが収容されていることを特
   徴とする、電気機器の終端接続部構造。