JP5504852B2 - 絶縁スペーサ - Google Patents
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Description
図8に示す絶縁スペーサ205は、絶縁部205bの中心部に高圧電極部205aを一体成形したものである(下記特許文献1)。高圧電極部205aの両端面でかつ接合面205cからwだけ離れた位置には円周上に深さt、幅2rの溝205dを設けている。また、高圧電極部205aの側面である接合面205cの厚さ方向中央部に凹部205eが形成される。さらに、絶縁部205bの内側面の厚さ方向中央部に凸部205fが形成されている。このように、高圧電極部205aの凹部205eと、絶縁部205bの凸部205fとが接合面205cで嵌合する。
付着層313はジャケット面315に塗布し、120℃で1時間硬化した後、鋳埋込み部品311が鋳型内に埋設され、絶縁本体308が鋳埋込み部品311の周囲に鋳込まれることで、絶縁本体308と鋳埋込み部品311とが一体成形される。
また、上記のように近年の設計規格は、絶縁スペーサに対して高い設計圧力を満たすことを要求するが、上記特許文献1に記載の絶縁スペーサは、どれ程の高い設計圧力を満たすか否かが明らかではない。
本発明に係る絶縁スペーサ又は製造方法は、下記の(1)〜(9)に記載のとおりである。
(1)絶縁部と、
前記絶縁部の内部に埋め込まれ、且つ前記絶縁部と接合するための3つ以上のヒダ形状を側面上に有する埋込導体と、
を備えることを特徴とする絶縁スペーサ。
(2)前記3つ以上のヒダ形状は、前記埋込導体の側面上の両端部にあることを特徴とする(1)に記載の絶縁スペーサ。
(3)前記埋込導体は、前記絶縁部に対して前記埋込導体の軸方向に偏在し、且つ前記埋込導体の側面の中心から偏在側にのみ前記ヒダ形状を有することを特徴とする(1)に記載の絶縁スペーサ。
(4)前記ヒダ形状の頂部が直線形状を有する(1)〜(3)のいずれかに記載の絶縁スペーサ。
(5)前記埋め込み胴体の表面に、前記ヒダ形状と比して微小な凹凸を設けた(1)〜(4)のいずれか1項に記載の絶縁スペーサ。
(6)絶縁部と接合するための3つ以上のヒダ形状を有するように導体の側面を加工するステップと、
絶縁部を成形する金型内に前記導体を位置決め配置するステップと、
前記金型内に熱硬化性樹脂を注型することにより絶縁部を成形して、前記導体を絶縁部に埋設された状態で固定するステップと、
を有することを特徴とする絶縁スペーサ製造方法。
(7)前記加工ステップでは、前記ヒダ形状を前記導体の側面の中心から偏在側にのみ有するように前記導体の側面を加工し、
前記金型は、前記導体を前記絶縁部に対して前記導体の軸方向に偏在するように構成されることを特徴とする(6)に記載の絶縁スペーサ製造方法。
(8)前記ヒダ形状の頂部が直線形状を有する(6)又は(7)に記載の絶縁スペーサ製造方法。
(9)前記加工ステップの後であり、前記配置ステップの前に、前記埋め込み胴体の表面に、前記ヒダ形状と比して微小な凹凸を設ける処理を、さらに有する(6)〜(8)のいずれか1項に記載の絶縁スペーサ製造方法。
図1(a)は、3相の導体と接続可能な3相絶縁スペーサである絶縁スペーサ50aの一例を導体軸方向から見た断面図である。図1(b)は、単相の導体と接続可能な単相絶縁スペーサである絶縁スペーサ50bの一例を導体軸方向から見た断面図である。
絶縁スペーサ50aは、絶縁部11a、埋込導体21a、固定部19を有する。埋込導体21aは、絶縁部11aの内部に埋め込まれる。固定部19には、ボルトを通す穴や、めねじ等である穴部15が設けられる。
絶縁スペーサ50bは、絶縁部11b、埋込導体21b、固定部19を有する。埋込導体21bは、絶縁部11bの内部に埋め込まれる。
絶縁部11a、11bには、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられる。
なお、上記では単相の絶縁スペーサ50bの断面図を示したが、三相の絶縁スペーサ50aであっても、埋込導体21aを3つ有するだけで他の構成は同じである。
図3(c)は、四角形の接合面54aを、図3(d)は、三角形の接合面54bを示す。接合面54a及び54bには、尖った頂部である先端部61a及び61bがそれぞれある。このように先端部61a又は61bがあると、尖端放電の原理により導体からの放電を通す電路62a及び62bが生成する。
したがって、絶縁スペーサの絶縁性能を維持するために、本願の一実施形態に係る絶縁スペーサは、接合面14−1及び14−2のような尖端部の無いヒダ形状を有する。そのため、ヒダ部分における電界が低下し、尖端放電を受けないため、本願の一実施形態に係る絶縁スペーサは、長期劣化を防ぎ、且つ製品寿命を十分確保することができる。
なお、本明細書において、接合面又は埋込導体のヒダ形状と記載した場合、そのヒダ形状は、接合面14−1及び14−2に示すヒダ形状を含むものとする。
図面右側から応力31cが加わる場合、埋込導体21cの側面の接触部42、44には、矢印48で示す圧縮応力が加わり、且つ、接触部41、43には、矢印46で示す剥離応力が加わる。また、図面左側から応力32cが加わる場合、埋込導体21cの側面の接触部42、44には、矢印47で示す剥離応力が加わり、且つ、接触部41、43には、矢印45で示す圧縮応力が加わる。これら接触部にかかる応力はモーメントの影響により端部方向に大きくなる傾向を有する。
このように、埋込導体への応力の向きによって、埋込導体21cの側面中心から両端部にかける接触部は、剥離応力が加えられる。そのため、絶縁スペーサ50cは、応力モーメントが大きくなる埋込導体の側面上の両端部にヒダ形状を有することにより、剥離応力に対して十分な接着力を提供することが出来る。
図面右側から応力31dが加わる場合、埋込導体21dの側面である接合面14dの中心から偏在側の反対側に位置するヒダ形状を有さない部分である接触部55には、矢印53で示す剥離応力が加わる。また、図面右側から応力31dが加わる場合、接合面14dの中心から偏在側に位置するヒダ形状を有する部分である接触部56には、矢印53より大きい矢印54で示す剥離応力が加わる。
一方、図面左側から応力32dが加わる場合、接合面14dの接触部55及び56の両方に圧縮応力がかかる。この場合、接触部56の方が接触部55より大きい圧縮応力が加わる。このように、応力31dでは、剥離方向の応力を生じ、応力が加わる方向(図面右側)ほど応力は小さく、応力32dでは圧縮方向の応力を生じ、応力が加わる方向(図面左側)ほど応力は大きい。
そのため、図示のように埋込導体21dの接触部56に複数のヒダ形状を設けて、接触部56では、応力31dに対して埋込導体21dと絶縁部11dとの高い接着力により界面剥離を防ぐと共に、絶縁スペーサの高圧化における高い気密性を維持することが出来る。
図6は、絶縁スペーサの製造工程の一例を示す図である。最初に、埋込導体を旋盤70に固定して(S101)、埋込導体を加工する(S102)。この加工ステップでは、埋込導体の側面上に複数のヒダ形状を有するように加工を行う。
図7は、埋込導体の加工方法の一例を示す図である。埋込導体21は、旋盤70の固定装置71で固定され、切削装置72により埋込導体21の表面上にヒダ形状が施される。埋込導体21dが、矢印73で示すように回転移動し、及び/又は、矢印74に示すように水平移動することで、切削装置72は、埋込導体21の表面にヒダ形状を形成することが出来る。
なお、埋込導体21dの表面には複数のヒダ形状が施されるが、数値制御(Numerical Control)装置を有するNC旋盤を行えば、迅速に埋込導体21dの表面にヒダ形状を設けることが可能である。
P∝A ・・・(1)
式1に示すように、接着強度Pは、微細加工対象の表面積Aに比例する。そのため、対象表面積Aが大きければ、微細加工処理後の接着強度Pが比例して増加する。
12b、12c ヒダ形状
13 直線部
14−1、14−2、14a、14c、14d 接合面
15 穴部
19 固定部
21a、21b、21c、21e 埋込導体
22b、22c ヒダ形状
50a、50b、50c 絶縁スペーサ
54a、54b 接合面
61a、61b 頂部
62a、62b 電路
70 旋盤
71 固定装置
72 切削装置
82 噴射ガン
Claims (4)
- 絶縁部と、
前記絶縁部の内部に埋め込まれ、且つ前記絶縁部と接合するための3つ以上のヒダ形状を側面上に有する埋込導体と、
を備え、
前記ヒダ形状の頂部が直線形状を有する、ことを特徴とする絶縁スペーサ。 - 前記3つ以上のヒダ形状は、前記埋込導体の側面上の両端部にあることを特徴とする請求項1に記載の絶縁スペーサ。
- 前記埋込導体は、前記絶縁部に対して前記埋込導体の軸方向に偏在し、且つ前記埋込導体の側面の中心から偏在側にのみ前記ヒダ形状を有することを特徴とする請求項1に記載の絶縁スペーサ。
- 前記埋め込み胴体の表面は、前記ヒダ形状と比して微小な凹凸を設けられている請求項1〜3のいずれか1項に記載の絶縁スペーサ。
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