JPH0727738B2

JPH0727738B2 - 碍子及び碍子を固定するための機構

Info

Publication number: JPH0727738B2
Application number: JP3112991A
Authority: JP
Inventors: 啓一浅井
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1990-03-24
Filing date: 1991-02-26
Publication date: 1995-03-29
Anticipated expiration: 2010-03-29
Also published as: EP0449536A1; EP0449536B1; JPH04212218A; DE69119814D1; ATE138758T1; DE69119814T2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電線等を支持するた
めの磁器製の碍子と、その碍子を変電機器のケースより
なる基台上に固定するための機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の碍子とそれを固定するため
の機構を示すものである。この図９においては、碍子１
は円筒状をなし、その碍子１の端部にフランジ２が張出
形成され、同フランジ２にはテーパ状の当接面３が形成
されている。前記碍子１の内外表面には釉薬層４が形成
されている。そして、前記碍子１が基台５に固定される
場合、基台５の孔６及び押え金具７の孔にボルト８が挿
通されて、ボルト８に螺合するナット９が押え金具７に
締め付けられる。このことで、押え金具７の斜状面１０
により前記フランジ２の当接面３が押圧されて碍子１が
基台５に固定される。

【０００３】この場合、前記斜状面１０により前記当接
面３がａ方向（図の下方）に押圧されると、両面３、１
０間には斜状面１０と平行なｃ方向の分力が生じ、斜状
面１０にはこの分力ｃに対して直角なｂ方向の分力（抗
力）が作用する。前記ｃ方向の分力によって押え金具７
が当接面３上を滑り落ちるおそれがあるため、碍子１か
ら離間して碍子１の外周を囲む支持部材１１が基台５上
に配設され、この支持部材１１により押え金具７が受け
止められている。この構成により、押え金具７が当接面
３から滑り落ちることが防止されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、碍子１の焼
成時には、碍子１が部分的に収縮したり、碍子１の表面
に塗布された釉薬が溶解して、筋状に流れたりする。こ
の碍子１の収縮や釉薬の筋の等に起因して当接面３に若
干の凹凸が発生する場合がある。このような当接面３に
斜状面１０が圧接された場合、前記凹凸の存在により斜
状面１０と当接面３との間に点接触部分または線接触部
分が発生する。このため、点接触部分または線接触部分
において碍子１に大きな応力集中が生じて内圧あるいは
曲げ加重等に対する碍子１の機械的強度が低下する。

【０００５】一方、この碍子１は筒状をなしているた
め、遮断器等の変電器に取り付けられた場合は、短絡に
伴って高圧ガスが発生されると碍子１の内圧が高くなる
おそれが充分にある。あるいは、なんらかの原因により
碍子１に外力が加えられたりすることもある。機械的強
度が低下することは、これらの場合に碍子１の破壊につ
ながる。

【０００６】このため、斜状面１０と当接面３との間に
クッションを介在させて、応力集中を緩和させるように
することも行われている。しかし、碍子１の焼成に起因
する碍子１の曲がりや収縮により当接面３の角度は様々
になる。このため、斜状面１０が当接面３に沿わなくな
る。この状態で斜状面１０を当接面３に圧接させると、
斜状面１０の端部の角部が当接面３に当接し、点接触ま
たは線接触状態になる。このような状態では、斜状面１
０と当接面３との間にクッション１２が介在されても、
図１０に点線１５にて示すように押え金具７の角部が接
触する部分の応力集中は避けられない。従って、この場
合も前記と同様に碍子１の機械的強度が低下する。

【０００７】このため、図１２に示すように、フランジ
２の上面を一定深さｌにわたって研磨して当接面３を形
成することが考えられた。これにより、凹凸のない当接
面３が形成されて、斜状面１０が当接面３と面接触する
ことができる。ところが、フランジ２から碍子１の胴部
１３につながる湾曲部分１４が研磨によって形成されて
いるため、その湾曲部分に微細な傷や研磨の筋が形成さ
れる。このため、碍子１に曲げや内圧などの荷重が加わ
ると前記微細なキズや研磨の筋などが始発となって碍子
１が低い荷重にて破損するおそれがある。

【０００８】さらに、図１１に示すように、仮に斜状面
１０が当接面３に沿った状態になっても、斜状面１０の
押え金具７の両角部が当接面３に当接される。このた
め、点線１６にて示すように前記両角部を中心にそれぞ
れ応力集中が発生し、前記と同様に碍子１の機械的強度
が低下する。この発明の目的は、機械的強度を向上させ
ることができる碍子及びそれを固定するための機構を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の問題を解決するた
めに、この発明においては、胴部と、その胴部の端部に
一体形成されたフランジとを有する碍子において、前記
胴部の外周面と前記フランジの外側面との間には凹状湾
曲部を形成し、前記フランジの胴部中央側の面には胴部
の軸線を中心とした環状面内に位置する無釉の平滑面を
形成し、その平滑面を除いて外周面全体に釉薬層を形成
した。

【００１０】また、この発明においては、前記平滑面は
前記軸線を中心とした円錐面内に位置している。さら
に、この発明においては、前記平滑面は前記軸線と直交
する面内に位置している。加えて、この発明において
は、基台と、その基台上に載置され端部にフランジを有
する碍子と、基台と碍子との間に設けられ碍子を基台に
固定する押え部材とよりなる碍子を固定するための機構
において、前記碍子はその外周面全体に釉薬層を有して
いることと、碍子の胴部と前記フランジとの間に形成さ
れた湾曲部と、前記フランジに形成され碍子の軸線を中
心とした環状をなす無釉の平滑面と、その平滑面と係合
するように前記押え部材に形成され碍子の軸線を中心と
した環状をなす押え面と、前記押さえ面の内周部及び外
周部が当接面の外方に突出していることと、その押え面
が前記平滑面に圧接されて碍子が基台に固定されるよう
に基台と押え部材との間に設けられた固定手段とを設け
た。

【００１１】さらに、この発明においては、前記平滑面
と押え面との間はクッション材が介在されている。

【００１２】

【作用】従って、この発明においては、フランジと胴部
との間の湾曲部が釉薬層により被覆されており、研磨さ
れないので、研磨による微細な傷や研磨筋がなく、これ
らが始発となる碍子の強度低下がない。また、この発明
においては、当接面が平滑に構成されているので、押え
金具との間に点接触や線接触が発生することがなく、集
中応力が生じることもない。

【００１３】さらに、この発明においては、押圧面が当
接面から突出していて押圧面の角部が当接面に当接しな
いので、集中応力が発生しない。加えて、この発明にお
いては、押圧面と当接面との間にクッションが介在され
るので、集中応力の発生がいっそう少なくなる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明を具体化した第１実施例を図
１〜３に基づいて説明する。基台２１の上面には円筒状
の碍子２２が立設されている。碍子２２の胴部２３には
複数枚の笠部２４が一体形成されている。碍子２２の内
周面全体および後述の当接面２８を除く外周面全体には
釉薬層２５が形成されている。さらに、前記胴部２３の
端部にはフランジ２６が張出形成されている。このフラ
ンジ２６の外側面と前記胴部２３の外周面との境界部に
おける碍子２２の外周面には円弧状をなす凹状湾曲部２
７が形成されている。前記フランジ２６の胴部２３側の
面には平滑面としての当接面２８が碍子２２の軸線に対
して傾斜（約４５度）するように形成されている。この
当接面２８は前記軸線を中心とし、頂点がフランジ２６
よりも碍子１の中央側に位置する円錐面上に位置してい
る。また、この当接面２８はフランジ２６のコーナを平
滑をなすように研磨することにより形成されている。従
って、この当接面２８の部分は前記研磨により釉薬層２
５が取り除かれている。

【００１５】さらに、前記碍子２２の周囲において、基
台２１の上面には環状の規制部材２９が配設され、その
上面には段差部３０が形成されている。押え部材として
の押え金具３１は全体として環状をなし、放射方向線上
で分割されて複数のセグメントにより構成されている。
この押え金具３１の内周下部には前記当接面２８と同じ
曲率及び傾斜角度を有し、碍子２２の軸線を中心とした
環状の押圧面３２が形成されている。押え金具３１はそ
の外周部において前記段差部３０上に支持されるととも
に、押圧面３２が前記当接面２８に係合している。この
押圧面３２の前記軸線方向の寸法は当接面２８のそれよ
りも大きく形成され、上方の角部３３は前記湾曲部２７
の上方付近に位置して碍子２２と干渉しないようになっ
ている。下方の角部３４は当接面２８の端部から下方へ
突出している。

【００１６】前記当接面２８と押圧面３２との間には硬
質ゴムあるいは軟質アルミニウム等よりなるクッション
シート４０が介在されている。また、前記フランジ２６
の周囲において、基台２１には複数の孔３６が透設され
ている。これらの孔３６と対向するように、押え金具３
１にも複数の孔３７が透設されている。複数のボルト３
８は前記両孔３６、３７に挿通され、そのボルト３８の
先端部にはナット３９が螺合されている。そして、ナッ
ト３９が押え金具３１に締め付けられることにより、前
記押え金具３１がフランジ２６の方向へ押し付けられ
る。これにより、押さえ金具３１の外周部が段差部３０
に移動不能に固定されるとともに、押圧面３２により当
接面２８が押圧されて、碍子２２が基台２１上に固定さ
れる。

【００１７】以上のように構成されたものにおいて、ナ
ット３９が締め付けられると、押え金具３１の押圧面３
２によりフランジ２６の当接面３１が押圧されて、碍子
２２が基台２１に固定される。また、ナット３９の締め
付けにより押え金具３１は当接面２８上を滑って移動し
ようとするが、規制部材２９により押え金具３１の移動
が規制される。従って、押え金具３１によって碍子２２
が基台２１に確実に固定される。

【００１８】また、当接面２８は釉薬層２５が除去さ
れ、かつ、平滑面となっている。さらに、当接面２８は
研磨によって形成されるので、当接面の角度や曲率を任
意に設定できる。従って、容易に当接面２８と押圧面３
２の角度や曲率を一致させることができ、当接面２８に
押圧面３２が沿わなくなる不具合が発生しない。これら
のことにより、当接面２８と、押圧面３２とを確実に面
接触させることができる。従って、両面２８、３２の点
接触に起因する集中応力の発生を防止して、碍子２２の
機械的強度を向上させることができる。

【００１９】また、押圧面３１の角部３３、３４が当接
面２８から突出して、これらの角部３３、３４が当接面
２８に当接しない。よって、両角部３３、３４が当接面
２８に圧接されることに起因する応力集中が発生するこ
とがない。この結果、前記と同様に碍子２２の機械的強
度を向上させることができる。さらに、碍子２２に曲げ
荷重等の外力が加わった場合、湾曲部２７には碍子２２
の曲げ応力が集中するが、湾曲部２７には釉薬層２５が
形成されており、研磨されないので、研磨による微細な
傷や、研磨筋がなく、これらが始発となる碍子の強度低
下がない。

【００２０】なお、仮に、加工上の精度の誤差、あるい
は組立時に生じるずれなどによって、押圧面３２と当接
面２８とが完全に一致しなくても、押圧面３２と当接面
２８との間にクッションシート４２が介在されているた
め、応力集中を緩和させることができる。図３は、この
実施例の構成の碍子２２及びその固定機構と、従来のそ
れとを比較した試験結果を示す。この図３から明らかな
ように、この実施例においては、従来の構成に比較し
て、曲げ破壊モーメントに対して、約２．５倍の強度を
有する。

【００２１】次に、この発明の第２実施例を図４に基づ
いて説明する。この第２実施例において、押え金具４１
は前記第１実施例の押え金具３１に比較して、放射方向
の幅が狭く、ボルト３８のための孔３９は形成されてい
ない。ボルト３８には固定リング４２がその孔４３にお
いて挿通支持されている。その固定リング４２の内径は
碍子２２の外径よりも大きい。固定リング４２の内周下
部には段差部４４が形成されており、その段差部４４に
は押え金具４１の外周上部の直角コーナが係合されてい
る。そして、ナット３９により固定リング４２が締め付
けられることにより、押え金具４１が当接面２８に圧接
される。

【００２２】従って、この第２実施例においては、固定
リング４２の位置を碍子２２の軸線方向に自在に調節す
ることができる。このため、押え金具４１の位置も碍子
２２の軸線方向に調節でき、フランジ２６の厚さが変動
しても、それに対処できる。次に、この発明の第３実施
例を図５に基づいて説明する。この第３実施例ではクッ
ションシート４０の使用を省略したものである。すなわ
ち、押圧面３２と当接面２８とが面接触する場合はこの
ように構成することが出来る。

【００２３】なお、この発明は前記各実施例の構成に限
定される物ではなく、以下のような態様で具体化するこ
とも可能である。図６に示す例は、当接面２８が碍子２
２の軸線に対して直角をなす環状面上に位置するもので
ある。図７、図８に示す例は、当接面２８の傾斜角度が
前記実施例とは異なり、湾曲部２７の円弧の半径も変更
した別例である。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば
押え金具により碍子のフランジが締め付けられたとき、
あるいは曲げ荷重等の外力が加わったとき、フランジに
加わる集中応力を緩和することができるため、碍子の機
械的強度を大幅に向上させることができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例において押え金具により碍子を基台
に締付固定した状態を示す一部断面図である。

【図２】同じく当接面及び押圧面の部分を示す一部拡大
断面図である。

【図３】同じく機械的強度の試験結果を示す図である。

【図４】第２実施例を示す一部断面図である。

【図５】第３実施例を示す一部断面図である。

【図６】別例を示す一部断面図である。

【図７】別例を示す一部断面図である。

【図８】別例を示す一部断面図である。

【図９】従来の構成を示す一部断面図である。

【図１０】従来構成において点接触により当接面に応力
集中が発生した状態を示す断面図である。

【図１１】従来構成において押え金具の両角部により当
接面に応力集中が発生した状態を示す断面図である。

【図１２】従来構成においてフランジ部の研磨後を示す
断面図である。

【符号の説明】

２１基台、２２碍子、２３胴部、
２５釉薬層、２６フランジ、２７湾曲部、
２８当接面、３１４１押え金具、３２押
圧面、４２クッションシート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】胴部と、その胴部の端部に一体形成され
たフランジとを有する碍子において、前記胴部の外周面
と前記フランジの外側面との間には凹状湾曲部を形成
し、前記フランジの胴部中央側の面には胴部の軸線を中
心とした環状面内に位置する無釉の平滑面を形成し、そ
の平滑面を除いて外周面全体に釉薬層を形成したことを
特徴とする碍子。
【請求項２】前記平滑面は前記軸線を中心とし、胴部
の中央側に頂点を有する円錐面上に位置している請求項
１に記載の碍子。
【請求項３】前記平滑面は前記軸線と直交する面内に
位置している請求項１に記載の碍子。
【請求項４】基台と、その基台上に載置された碍子
と、その碍子は胴部と、胴部の端部に一体形成されたフ
ランジとにより構成されていることと、基台と碍子との
間に設けられ、碍子を基台に固定する押え部材とよりな
る碍子を固定するための機構において、碍子の胴部と前
記フランジとの間において碍子の外周面に形成された湾
曲部と、前記フランジに形成され、碍子の軸線を中心
とした環状をなす無釉の平滑面と、その平滑面を除いて
碍子の外周面全体には釉薬層が形成されていることと、
その平滑面と係合するように前記押え部材に形成され、
碍子の軸線を中心とした環状をなす押圧面と、前記押圧
面の内周部及び外周部が当接面の外方に突出しているこ
とと、その押圧面が前記平滑面に圧接されて碍子が基台
に固定されるように、基台と押え部材との間に設けられ
た固定手段とを設けたことを特徴とする碍子を固定する
ための機構。
【請求項５】前記平滑面と押圧面との間にはクッショ
ン材が介在されている請求項４に記載の碍子を固定する
ための機構。
【請求項６】前記当接面が、碍子の軸線を中心とし、
碍子の中央側に頂点を有する円錐面上に位置している請
求項４または５に記載の碍子を固定するための機構。
【請求項７】前記当接面が、碍子の軸線と直交する面
内に位置している請求項４または５に記載の碍子を固定
するための機構。