JP4950242B2 - 基礎絶縁プラグ及び製造方法 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本件出願は、2008年4月11日付けの米国仮特許出願第61/044,076号に対する優先権を主張するものであり、参照によりここに組み込まれる。
発明の分野
本発明は、概して、デッドブレイク(deadbreak)コネクタへの接続のための基礎絶縁プラグ(BIP)に関する。特に、本発明は、かかる絶縁プラグを製造する方法に関する。
ケーブルと変圧器との間のような、地下の電力配分システムにおける接続は、一般に、特定的に設計された分離可能なはめ込み型の(雄と雌の)電気コネクタで行われる。このようなコネクタの1つの型は、概してT形状の構造を有するデッドブレイク・コネクタであり、該T形状の構造は、T構造の主部分に終結するケーブルを有しかつT構造の2つのブランチ(枝)の1つへの接続機能を有する。
全くしばしば、システムを消勢しなければならないことなく、コネクタ及びケーブルのシステム上に付随的な機能を行うことが望ましい。このような機能は、或る制御のための能動電圧感知及び点灯保護のための電圧サージ拘束(避雷)を含む。このような状況において、システムへの電気的アクセスを許容するためのインターフェースもしくは接合点が設けられる。このような接合点は、代表的には、T構造のブランチの反対の1つに設けられる。
付随的な機能が行われていないときに接合点を閉じるために、基礎絶縁プラグ(BIP)が用いられる。該プラグは、現存するデッドブレイク・コネクタの接合点に挿入可能である分離可能なコネクタ要素である。プラグは、導体への直接の接近を阻止する接近点で終結するデッドエンドを提供する。
この型の代表的なプラグは、デッドブレイク・コネクタの接合点において、ねじ切られたスタッドに装着するために、導電性の内部にねじ切られたインサートを一端に有する絶縁体を含む。絶縁体は、また、プラグがデッドブレイクの接合点において接続されかつ特定の値にねじられるのを許容する、頂部六角形状のインサートをも支持する。
これらのプラグは、それらの意図された目的のために適切に働くけれども、このようなプラグを製造することは、時間がかかるものでありかつ高価なものであり、そして製造能力及び多数の動作を制限し、それ故、絶縁体は、代表的には、長い硬化時間を有するエポキシ材料から形成される。
一層効率的な製造プロセス並びにその結果のプラグ構造を提供することが望ましい。
本発明は、デッドブレイク・コネクタにおける電気的接合点を閉じるための基礎絶縁プラグを提供する。このプラグは、第1の導電インサートと、第2の導電インサートをと含む。絶縁カプリングは、離間された関係で両インサートを支持する。絶縁体が、実質的にカプリング並びに第1及び第2の導電インサートの回りに成形される。導電インサートの一方及び絶縁カプリングは、該カプリングを取り巻くようにかつ第1及び第2のインサートを実質的に取り巻くように、導電インサートの一方に入ってカプリングを通る絶縁材料の流れを許容するための流路を限定し、それにより、それらの回りにエラストマ体を形成する。
本発明の方法の態様においては、基礎絶縁プラグを形成する方法が提供される。該方法は、内部を貫通した流路を有する第1の導電インサートを提供することを含む。第2の導電インサートも提供される。側壁及び対向する開口端を有する環状のカプリングが提供され、該側壁は、該側壁を貫通する少なくとも1つの開口を含む。第1の導電インサートからカプリングを通る流路を創設するように、第1及び第2の導電インサートは、カプリングの両開口端に装着される。環状のカプリングは、それに装着される導電インサートと共に金型内に置かれる。カプリング及び導電インサートの回りで金型を満たすように、絶縁材料が、第1の導電インサートにそして前記流路を通して注入される。
本発明の基礎絶縁プラグの側面図である。 本発明の基礎絶縁プラグの上面図である。 図2の線3−3を通して見た図1及び図2のプラグの垂直断面図である。 図2の線4−4を通して見た図1及び図2のプラグの垂直断面図である。 図1のプラグの導電インサート及び絶縁カプリングの部分組立品の平面図である。 図5の部分組立品を示す垂直断面図である。 絶縁体をその周りに形成するために金型内に支持される図5の部分組立品を断面で示す図である。
本発明は、デッドブレイク・コネクタ(図示せず)と組み合わせて用いるための基礎絶縁プラグもしくはBIP(以後、プラグ)を提供する。図1乃至図4を参照すると、本発明のプラグ10は、絶縁体12、第1の導電インサート14、第2の導電インサート16、及び絶縁体12内に離間した関係でインサート14及び16を支持する絶縁カプリング18を含む。
絶縁体12は、デッドブレイク・コネクタにおける接合点に挿入されるように設計されている。当該技術分野において良く知られているように、デッドブレイク・コネクタの接合点は、システムを消勢しなければならないことなく、システムのコネクタ及びケーブル上に付随的な機能を行うために用いられ得る。従って、絶縁体12の特定の形状は、デッドブレイク・コネクタの接合点との封止された係合を提供するよう設計されている。
絶縁体12は、対向する端20及び22と、デッドブレイクの接合点と結合するよう設計された概して先細りにされた細長い伸張部24とを有する。
絶縁体12は、例えば、急速に硬化するゴム状物質である成形されたエラストマのような絶縁材料から形成され、それは、以後説明するように、製造の便宜性を提供する。多くの現存するプラグにおいて、絶縁体は、延長された硬化時間を有するエポキシの固体の塊りから形成される。このことは、プラグを製造する価格を大いに増加させる。
絶縁体12内には、図5及び図6にさらに示される接続部分組立品30が支持される。部分組立品30は、第1の導電インサート14、第2の導電インサート16及び導電インサート14及び16を離間された関係で支持する絶縁カプリング18を含む。
導電インサート14は、六角頭14a及び細長い六角体14bを有する概して通常の構成である。図6に特に示されるように、導電インサート14は、貫通して延びる通路15を有する概して中空の部材である。導電インサート14は、また、通路15と流体連通している、低端17aを貫通して形成された開口17をも含む。導電インサート14は、銅またはアルミニウムのような導電性で高い強度の材料から形成される。
同様に銅またはアルミニウムのような高い強度の導電材料から形成され得る導電インサート16は、上部部分16aと、内部にねじ切りされた細長い開口19を内部に有する下部部分16bとを含む。ねじ切りされた開口19は、構成において通常のものであり、プラグ10が、デッドブレイク・コネクタの接合点に螺合して装着されるのを許容する。
カプリング18は、部分組立品30において離間された関係でインサート14及び16を支持するように働く。カプリング18は、対向する開口端32および34を限定する環状の側壁35を含む、概して管状の部材である。カプリング18は、さらに、内部空洞36と、側壁35を貫通する概して複数の開口38とを限定する。インサート14及び16を電気的に絶縁するために適切な絶縁材料で形成されるカプリング18は、対向する開口端32及び34において離間された関係でインサートを支持する。さらに、カプリング18は、第1の導電インサート14に与えられるトルクが第2の導電インサート16に直接伝達されるような態様で、インサート14及び16を支持する。インサート及びカプリングの配列は、特に図6に示されるように、インサート14及び16間の内部空洞36内の空間を限定する。
内部空洞36及び開口38を含むカプリング18の構造は、インサート14の通路15及び開口17と一緒に、インサート14を通り、カプリング18の側壁35の開口38を通って出る流路を区画する。以下に詳細に説明するように、この流路は、絶縁体12が、部分組立品30の回りに成形されるのを許容する。
さて、図7を参照して、本発明のプラグ10の形成が説明され得る。図5及び図6に配列されるように示されるカプリング18とインサート14及び16とを含む部分組立品30は、通常の射出成形機(図示せず)の金型50内に置かれる。金型50は、部分組立品30の回りに絶縁体12を形成するために必要な形状及び構造を有する型穴51を限定する金型部品を含む。金型部品は、上部の金型部品52と、下部の金型部品53及び55とを含む。上部の金型部品52は、インサート14の通路15と連通している注入口54を含む。注入口54は、部分組立品30を通して創設された流路を用いて型穴に絶縁材料を注入するために用いられる。
図7に矢印によって示されるように、絶縁材料は、注入口54を通して注入され得、通路15を通して延長され、インサート14の開口17を通して出る。その後、注入された絶縁材料は内部空洞36を満たし、側壁35の開口38を通して出て、絶縁体12を形成する型穴51を満たす。絶縁体12を形成するために用いられる絶縁材料は、急速硬化ゴム状エラストマであり得るので、プラグ10を形成するための成形時間は大いに減少される。このことは、製造プロセスの効率を高め、そしてプラグの製造費を減らす。
本発明を、幾つかの例で好適な実施形態に関して説明してきたけれども、特許請求の範囲に限定された本発明の基本的性質並びに範囲から逸脱することなく、種々の変更が行われ得ることが、当業者によって理解されるであろう。
10 基礎絶縁プラグ
12 絶縁体
14 第1の導電インサート
14a 六角頭
14b 細長い六角体
15 通路
16 第2の導電インサート
16a 上部部分
16b 下部部分
17 開口
17a 低端
18 絶縁カプリング
19 ねじ切りされた細長い開口
20、22 対向する端
24 細長い伸張部
30 接続部分組立品
32、34 対向する開口端
35 環状の側壁
36 内部空洞
38 複数の開口
50 金型
51 型穴
52 上部の金型部品
53、55 下部の金型部品
54 注入口

Claims (6)

  1. 少なくともT形状の構造のコネクタにおける電気的接合点を閉じるための基礎絶縁プラグ(BIP)であって、
    細長い部材の第1の導電インサートと、
    細長い部材の第2の導電インサートと、
    環状体を含む絶縁カプリングであって、前記環状体は、前記第1の導電インサートを挿入可能に収容するための第1の端と、前記第2の導電インサートを収容するための第2の端とを有し、かつ両者の端間に空洞を限定し、そして前記環状体はその側壁に少なくとも1つの開口を有する前記絶縁カプリングと、
    実質的に前記第1及び第2の導電インサート並びに前記絶縁カプリングの回りに成形される絶縁体と、
    を備え、前記導電インサートの一方は内部を貫通する通路を有し、前記導電インサートの一方及び前記絶縁カプリングは、前記絶縁カプリングを取り巻かつ前記第1及び第2の導電インサートを実質的に取り巻く前記絶縁体を成型するように、前記導電インサートの一方の前記通路に入る絶縁材料の流れが前記絶縁カプリングの前記環状体の前記空洞及び前記開口を通して流れるのを許容するための流路を限定する基礎絶縁プラグ。
  2. 前記絶縁材料はエラストマである請求項1に記載の基礎絶縁プラグ。
  3. 接続部分組立品と、
    前記接続部分組立品の回りに成形される絶縁材料体と、
    を備えた、少なくともT形状の構造のコネクタにおける電気的接合点を閉じるための基礎絶縁プラグであって、
    前記接続部分組立品は、
    内部を貫通する通路を有する細長い部材の第1の導電インサートと、
    細長い部材の第2の導電インサートと、
    対向する開口端及び側壁を有する絶縁環状カプリングであって、前記側壁はそれを貫通する少なくとも1つの開口を有する、前記絶縁環状カプリングと、
    を有し、前記絶縁環状カプリングは、離間された関係で前記対向する開口端に前記第1及び第2の導電インサートを支持し、そして前記第1の導電インサートの前記通路から前記側壁における前記少なくとも1つの開口を通して流路を限定して、該流路を通る絶縁材料の流れが前記部分組立品の回りに前記絶縁材料体を形成するようにした基礎絶縁プラグ。
  4. 前記第1の導電インサートは、中空の部材である請求項に記載の基礎絶縁プラグ。
  5. 前記第1及び第2の導電インサートは、銅及びアルミニウム並びにそれらの組み合わせから成る群から選択される導電材料から形成される請求項に記載の基礎絶縁プラグ。
  6. 前記絶縁環状カプリングは、前記第1及び第2の導電インサートを電気的に絶縁して支持する請求項に記載の基礎絶縁プラグ。
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