JP7080796B2 - 電流導入端子構造及び電磁石装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、複数本の素線が束ねられて形成された導電部材に電気的に接続される電流導入端子を備えた電流導入端子構造、及びこの電流導入端子構造を使用する電磁石装置に関する。
図４は、従来の電流導入端子構造を概略して示す断面図である。この従来の電流導入端子構造１００は、片方が閉塞された管状の電流導入端子１０１の内側に冷却水管１０４が同軸状に配設され、電流導入端子１０１の先端部に圧着端子１０２を介して導電部材１０３が電気的に接続され、冷却水管１０４に冷却水継手１０５を介して冷却水給水管１０６が接続されて構成される。そして、導電部材１０３が、電流供給先である電磁石に電気的に接続されている。
電流導入端子１０１は、絶縁部材１０７を介して接続フランジ１０８にロウ付けにより固定され、この接続フランジ１０８がボルト１０９を用いて電磁石筐体１１０に締結される。また、電流導入端子１０１には、第２電流導入部材１１２がロウ付けにより固定され、この第２電流導入部材１１２に第１電流導入部材１１１が、図５にも示すように、ボルト１１３及び六角ナット１１４により締結されている。
導電部材１０３は、導電材料からなる複数本の素線１１５が束ねられて形成され、前述の如く圧着端子１０２を介して、電流導入端子１０１の閉塞された先端部にボルト１１６を用いて締結される。導電部材１０３は、電磁石筐体１１０と、この電磁石筐体１１０の開口を閉塞する筐体蓋１２１とによって囲まれる内部空間１２２内に配置される。図示しない電源からの電流は、第１電流導入部材１１１、第２電流導入部材１１２、電流導入端子１０１及び圧着端子１０２を経て導電部材１０３へ導かれ、この導電部材１０３から電流供給先である電磁石へ供給される。
冷却水管１０４は、管状の電流導入端子１０１内に配置されることで、冷却水管１０４内を冷却水給水路１１７とし、冷却水管１０４と電流導入端子１０１との間を冷却水排水路１１８とする。また、冷却水管１０４は、冷却水継手１０５にカシメにて固定され、この冷却水継手１０５に冷却水給水管１０６が同じくカシメにて固定される。これにより、電流導入端子１０１内の冷却水管１０４が冷却水継手１０５を介して、絶縁材料からなる冷却水給水管１０６に接続される。
また、電流導入端子１０１は、冷却水継手１１９にねじ込みまたはロウ付けにより固定され、この冷却水継手１１９に冷却水排水管１２０及び冷却水管１０４がカシメにより固定される。これにより、冷却水管１０４と電流導入端子１０１間の冷却水排水路１１８が、冷却水継手１１９を介して、絶縁材料からなる冷却水排水管１２０に接続される。
従って、冷却水給水管１０６からの冷却水は、冷却水継手１０５を経て冷却水管１０４内の冷却水給水路１１７を流れ、冷却水管１０４の先端部で反転して冷却水排水路１１８内に流入し、冷却水継手１１９を経て冷却水排水管１２０から排水される。これにより、複数本の素線１１５が束ねられて形成される導電部材１０３は、圧着端子１０２及び電流導入端子１０１を介して、冷却水により間接的に冷却される。
特開２０１３－１１５２８１号公報 実開平４－１３６８９７号公報
上述のように、複数本の素線１１５が束ねられて形成される導電部材１０３は、圧着端子１０２及び電流導入端子１０１を介して、電流導入端子１０１内を流れる冷却水により間接的に冷却される。このため、導電部材１０３の冷却は、圧着端子１０２及び電流導入端子１０１の熱伝導率に依存する。従って、例え電流導入端子１０１及び冷却水管１０４を大径化して冷却水量を増大させた場合でも、導電部材１０３の冷却効率が不十分になる場合があり、導電部材１０３に大電流を供給できない恐れがある。
本発明の実施形態は、上述の事情を考慮してなされたものであり、複数本の素線が束ねられて形成され且つ電流導入端子から電流が導かれる導電部材の冷却効率を向上させることができる電流導入端子構造及び電磁石装置を提供することを目的とする。
本発明の実施形態における電流導入端子構造は、複数本の素線が束ねられて形成された導電部材へ電流導入端子から電流が導かれる電流導入端子構造であって、前記導電部材、及びこの導電部材に電気的に接続された前記電流導入端子が、冷却水を貯溜するケーシング内に配置されて前記冷却水に浸漬されるよう構成されたことを特徴とするものである。
さらに、本発明の実施形態における電磁石装置は、上記電流導入端子構造が電磁石と電源の間に配置され、前記電磁石と前記電源を電気的に接続することを特徴とするものである。
本発明の実施形態によれば、複数本の素線が束ねられて形成され且つ電流導入端子から電流が導かれる導電部材の冷却効率を向上させることができる。
一実施形態に係る電流導入端子構造を概略して示す断面図。 図１のII矢視図。 一実施形態に係る電磁石装置を概略して示す断面図。 従来の電流導入端子構造を概略して示す断面図。 図４のＶ矢視図。
以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づき説明する。
図１は、一実施形態に係る電流導入端子構造を概略して示す断面図である。この図１に示す電流導入端子構造１０は、図示しない電源から電流導入部材１１を経て電流導入端子１２へ電流を導き、この電流導入端子１２に電気的に接続された導電部材１３を経て電流供給先である図示しない例えば電磁石へ電流を供給するものである。そして、電流導入端子１２及び導電部材１３は、冷却水Ｗが貯溜された（例えば満たされた）ケーシング１４内に配置され、このケーシング１４に冷却水給水管１５及び冷却水排水管１６が取り付けられて構成される。
ケーシング１４は、電磁石（不図示）を収容するケーシング本体としての電磁石筐体１７と、この電磁石筐体１７の開口を閉塞する筐体蓋１８と、電磁石筐体１７にねじ込みまたは接着剤により固定して取り付けられた接続部材としての接続フランジ１９と、を有して構成される。接続フランジ１９の内部空間１９Ａは、電磁石筐体１７に形成された連通口２０によって電磁石筐体１７の内部空間１７Ａに連通する。また、筐体蓋１８は、ボルト２３を用いて電磁石筐体１７に締結される。これらの電磁石筐体１７と筐体蓋１８との間に介装されたＯリング３０によって、電磁石筐体１７の内部空間１７Ａが水密に保持される。特に電磁石筐体１７は絶縁材料にて構成されている。
電流導入部材１１は、共に導電材料からなる第１電流導入部材２１と第２電流導入部材２２とを有して構成される。第１電流導入部材２１は、電源側に電気的に接続される。また、第１電流導入部材２１は第２電流導入部材２２に、例えばボルト２４及び六角ナット２５にて締結されて固定される。第２電流導入部材２２が後述のように電流導入端子１２に電気的に連結されることで、電源からの電流が第１電流導入部材２１及び第２電流導入部材２２を経て電流導入端子１２へ導かれる。
電流導入端子１２は、導電材料にて中実に構成され、先端部１２Ａ、本体部１２Ｂ、基端部１２Ｃ及び基端接続部１２Ｄを有する。電流導入端子１２の基端部１２Ｃは、接続フランジ１９に貫通して形成された嵌合孔２６に嵌合し、Ｃ型止め輪２７を用いて接続フランジ１９に固定される。また、電流導入端子１２の基端部１２Ｃの外周には、１または複数の周溝２８が形成され、この周溝２８にＯリング２９が装着される。このＯリング２９が接続フランジ１９の嵌合孔２６の内面に接触することで、接続フランジ１９の内部空間１９Ａが水密に保持される。
電流導入端子１２の基端部１２Ｃが接続フランジ１９に固定されることで、電流導入端子１２の先端部１２Ａ及び本体部１２Ｂは、接続フランジ１９の内部空間１９Ａ、電磁石筐体１７の連通口２０及び電磁石筐体１７の内部空間１７Ａに配置されて冷却水Ｗに浸漬され、電流導入端子１２の基端接続部１２Ｄは、接続フランジ１９の外部に配置される。
電流導入端子１２の基端接続部１２Ｄは、第２電流導入部材２２に形成された接続孔３１に挿入され、図２に示すボルト３２及び六角ナット３３にて第２電流導入部材２２に締結される。これにより、電流導入端子１２が第２電流導入部材２２に電気的に連結される。このボルト３２及び六角ナット３３による締結が緩められることで、電流導入端子１２の先端部１２Ａ及び本体部１２Ｂ並びに後述の導電部材１３が電磁石筐体１７の内部空間１７Ａ及び接続フランジ１９の内部空間１９Ａ内の冷却水Ｗに浸漬された状態で、電流導入端子１２の基端接続部１２Ｄを回転軸として、第２電流導入部材２２は電流導入端子１２に対し取付角度θが調整可能に構成される。
更に、電流導入端子１２の基端接続部１２Ｄがボルト３２及び６角ナット３３により第２電流導入部材２２に締結されることで、電流導入端子１２の先端部１２Ａ及び本体部１２Ｂ並びに後述の導電部材１３が電磁石筐体１７の内部空間１７Ａ及び接続フランジ１９の内部空間１９Ａ内の冷却水Ｗに浸漬された状態で、第２電流導入部材２２は、電流導入端子１２に着脱可能に取り付けられる。
導電部材１３は、導電材料からなる複数本の素線３４が束ねられて形成される。この導電部材１３は、電流導入端子１２の先端部１２Ａに、例えばロウ付けされて電気的に接続される。また、導電部材１３は、電流供給先である電磁石（不図示）にも電気的に接続される。従って、電源からの電流は、第１電流導入部材２１、第２電流導入部材２２及び電流導入端子１２を経て導電部材１３へ導かれ、この導電部材１３から電流供給先（例えば電磁石）へ供給される。また、導電部材１３は、電磁石筐体１７の内部空間１７Ａに配置されて、この内部空間１７Ａ内に満たされた冷却水Ｗに浸漬される。
冷却水給水管１５は、冷却水継手３５を介して接続フランジ１９に接続される。また、冷却水排水管１６は、冷却水継手３６を介して筐体蓋１８に接続される。冷却水継手３５は接続フランジ１９に、冷却水継手３６は筐体蓋１８にそれぞれ例えばねじ込みにて固定される。また、冷却水給水管１５は冷却水継手３５に、冷却水排水管１６は冷却水継手３６にそれぞれ例えばカシメにより固定される。このうちの冷却水給水管１５及び冷却水排水管１６は、特に絶縁材料にて構成されている。
冷却水給水管１５から給水された冷却水Ｗは、冷却水継手３５を経て接続フランジ１９の内部空間１９Ａに流入し、電磁石筐体１７の連通口２０を通って電磁石筐体１７の内部空間１７Ａに流入して、電流導入端子１２及び導電部材１３を直接冷却する。これらの電流導入端子１２及び導電部材１３を冷却した後の冷却水Ｗは、冷却水継手３６を経て冷却水排水管１６から外部へ排水される。特に高温になる電流導入端子１２の基端接続部１２Ｄは、電流導入端子１２の先端部１２Ａ及び本体部１２Ｂが接続フランジ１９の内部空間１９Ａ内に配置されたことで、冷却水給水管１５から冷却水継手３５を経て接続フランジ１９の内部空間１９Ａに流入した低温の冷却水によって効率的に冷却される。
以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）～（３）を奏する。
（１）複数本の素線３４が束ねられて形成された導電部材１３とこの導電部材１３に電気的に接続された電流導入端子１２とが、電磁石筐体１７の内部空間１７Ａ内及び接続フランジ１９の内部空間１９Ａ内にそれぞれ満たされた冷却水Ｗに浸漬されることで、この冷却水Ｗにより直接冷却される。このため、特に導電部材１３の冷却効率を向上させることができ、導電部材１３へ供給される電流が大電流であっても、この導電部材１３の熱による損傷を回避できる。
（２）接続フランジ１９の内部空間１９Ａ内と電磁石筐体１７の連通口２０内に電流導入端子１２の先端部１２Ａ及び本体部１２Ｂが配置され、また、冷却水Ｗが、冷却水給水管１５から接続フランジ１９の内部空間１９Ａ及び電磁石筐体１７の連通口２０へ順次流れた後に、電磁石筐体１７の内部空間１７Ａ及び冷却水排水管１６へ順次流れる。このことから、電流導入端子１２を低温状態の冷却水Ｗによって効率的に直接冷却でき、電流導入端子１２の冷却効率を向上させることができる。
（３）電磁石筐体１７の内部空間１７Ａ内及び接続フランジ１９の内部空間１９Ａ内の冷却水Ｗに電流導入端子１２及び導電部材１３が浸漬されて直接冷却された状態で、第２電流導入部材２２が電流導入端子１２に対し取付角度θを調整可能に構成され、更に、第２電流導入部材２２が電流導入端子１２に着脱可能に取り付けられている。このため、電流導入端子構造１０のメンテナンスを容易化できる。
なお、上記一実施形態に係る電流導入端子構造１０を例えば図３に示す電磁石装置に活用することができる。図３は一実施形態に係る電磁石装置を概略して示す断面図である。この図３において、図１と同様な部分については同一の符号を付すことにより、その構成の説明を簡略化し、または省略する。
図３に示す電磁石装置４０は電磁石４１と、この電磁石４１を収容する電磁石筐体１７と、この電磁石筐体１７に配置され電源４２と電磁石４１とに電気的に接続されて電流を導く電流導入端子構造１０と、を有して構成される。この電磁石装置４０では、冷却水循環装置４３からの冷却水が、冷却水給水管１５を介し電流導入端子１２を冷却して電磁石筐体１７内に導かれ、電磁石筐体１７内の冷却水が冷却水排水管１６を介して冷却水循環装置４３に戻されるように構成されている。
この構造によって、本実施形態によれば、上記実施形態と同様に上述した効果（１）～（３）を奏する電磁石装置を得ることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができ、また、それらの置き換えや変更は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０…電流導入端子構造、１１…電流導入部材、１２…電流導入端子、１３…導電部材、１４…ケーシング、１５…冷却水給水管、１７…電磁石筐体(ケーシング本体)、１９…接続フランジ(接続部材)、１７Ａ、１９Ａ…内部空間、２０…連通口、２１…第１電流導入部材、２２…第２電流導入部材、３４…素線、４０…電磁石装置、４１…電磁石、４２…電源、４３…冷却水循環装置、θ…取付角度、Ｗ…冷却水

Claims (5)

  1. 複数本の素線が束ねられて形成された導電部材へ電流導入端子から電流が導かれる電流導入端子構造であって、
    前記導電部材、及びこの導電部材に電気的に接続された前記電流導入端子が、冷却水を貯溜するケーシング内に配置されて前記冷却水に浸漬されるよう構成されたことを特徴とする電流導入端子構造。
  2. 前記ケーシングは、ケーシング本体と、このケーシング本体に取り付けられて冷却水給水管を接続する接続部材とを備え、
    前記ケーシング本体の内部空間と前記接続部材の内部空間とを連通する連通口に電流導入端子が配置されると共に、前記冷却水給水管からの冷却水が、前記接続部材の内部空間を経て前記連通口から前記ケーシング本体の内部空間へ流入するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電流導入端子構造。
  3. 前記電流導入端子には、電源側からの電流を前記電流導入端子へ導く電流導入部材が取り付けられ、
    この電流導入部材は、ケーシング内の冷却水に導電部材及び電流導入端子が浸漬された状態で、前記電流導入端子に対し取付角度を調整可能に構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の電流導入端子構造。
  4. 前記電流導入端子には、電源側からの電流を前記電流導入端子へ導く電流導入部材が取り付けられ、
    この電流導入部材は、ケーシング内の冷却水に導電部材及び電流導入端子が浸漬された状態で、前記電流導入端子に着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電流導入端子構造。
  5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電流導入端子構造が、電磁石と電源の間に配置されて前記電磁石と前記電源を電気的に接続するよう構成されたことを特徴とする電磁石装置。
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