JPH0734334B2 - 気密型電気機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、屋外使用のガス開閉器などの気密型電気機器
に関するものである。

［従来技術とその課題点］ 一般に、屋外使用のガス開閉器などの気密型電気機器に
おいて、ブッシング等のケースへの装着部にはシールパ
ッキンを介在させるようにしている。

従来は、シールパッキンとして、ガスシール用のＯリン
グパッキン、ダストシール用の平パッキンの２種類を併
用していた。

第６図は、従来の気密型電気機器の一般的な構造を示す
概略説明図、第７図は第６図におけるブッシングシール
構造を示す要部断面図である。

図において11はケースで、ケース11の左右側壁にはそれ
ぞれ装着孔12が設けられている。両装着孔12には、電源
側および負荷側ブッシング13が貫通して取り付けられて
いる。ブッシング13の周面中間部にはフランジ131が形
成されており、ブッシング13はこのフランジ131をパッ
キン14を挟んでケース11に圧接して取り付けられる。15
はブッシング取付け用の押え板、16は押え板15を締め付
けるためケース11に植設したスタッドボルト、17は締付
ナットである。また、18は電源側、負荷側の各外部導
線、19はブッシング13よりケース１内に突出した電源
側、負荷側の各導電棒、20は図示しない駆動装置により
駆動され、電源側、負荷側の各導電棒19の一方に摺動接
触し、他方に接離する可動接触子である。

装着孔12の周縁部には、ケース11よりケース内方へ向け
て折曲部121が設けられ、この折曲部121より更に装着孔
12の内方へ向けて延出部122が設けられている。この折
曲部121、延出部122とフランジ131の当接面132、及びブ
ッシング13の外周面130とで囲まれる空間部31に、ガス
シールパッキンとしてＯリング14Aが介装されている。
また、装着孔12の周縁部のケース外面111とフランジ13
の当接面132との間にダストシールパッキンとして平パ
ッキン14Bが介装されている。Ｏリング14Aは、ブッシン
グ外周面130と前記折曲部121の対向面との間で挟圧され
る。これら対向面の間隔とＯリング14Aの外径との関係
は、Ｏリング14Aが規定の圧縮率が得られるように設定
されている。延出部122はＯリング14Aのケース内部への
脱落を防止する。

また、平パッキン14Bは、押え板15をスタッドボルト16
と締付ナット17で規定の寸法に締め付けることにより両
面111、132と密着し、前記空間部31に塵埃や水分等が侵
入するのを防止する。

上記の場合、Ｏリング14Aの装着時の圧縮率は所定の値
にするためには、ケース11の折曲部121とブッシング13
の外周面130に対し厳しい寸法管理が必要である。特に
ガスシール部ではＯリング14Aと接するケース面とブッ
シング面共に高い面粗さ精度及び寸法精度が必要であっ
た。

また、Ｏリング14Aによるガスシールはケース11側では
折曲部121の周面で行うため、孔加工時に発生するシワ
やキズを除去する必要がある。この除去作業や研磨によ
って行うが、例えば３ミクロン以下という高い面粗さ精
度が必要であり、当然研磨工数が多くなっていた。また
ブッシング13側では、フランジ131よりケース11内部側
の外周面130で行うが、この外周面130は碍子であるため
一般的には寸法精度が高いとはいえず、また偏心なども
あって、Ｏリングによるシール面としてはそのままでは
不適当である。そのためシール面を研磨してそれらの問
題点を解消する必要があった。しかし、焼結された碍子
は研磨が困難であるのでブッシング13の製作工数が増
え、従って大幅にコストが上っていた。

このようにケース11及びブッシング13のパッキンシール
面の加工のために電気機器の製作工数および価格が上昇
する結果となっていた。

更には、シール用パッキンとして２種類を用いているの
で、発注や在庫管理に手間がかかっていた。

そこで、ガスシールパッキンとダストシールパッキンの
２種類を一体化した例として、 実公昭57−8099号、 実公昭57−44572号がある。

共に、碍管鍔部と容器壁間に密着介在するパッキン
として、ガスシールパッキンとダストシールパッキンを
一体に形成したものが示されている。これによれば、碍
管と外筒から侵入する雨水等に対して２重のシール効果
を発揮すると同時に、容器内の消弧性ガスを２重にシー
ルするため消弧性ガスが口出線碍部より漏れることがな
く、また両パッキンの取り付けを一度に行うことができ
るので、例えばＯリング等を入れ忘れることがない等、
作業性も向上するとしている。

しかし、この構造ではシールパッキンの抜け出しを防止
する手段が講じられていないため、締付部にシールパッ
キンが碍管鍔部から外部にはみ出すような力が加わった
場合には、シールパッキン全体が抜け出して、ガスシー
ル性、ダストシール性共に損なわれる恐れがある。ま
た、Ｏリング部は碍管の軸に沿う方向（この場合、内周
面）とこれに対向するケース外筒との間に挿入する構造
であるため、前述と同様な理由で碍管とケース外筒の対
向面の寸法精度を厳しく管理する必要があり、加工困難
箇所であることもあいまって、多大の加工工数を要し、
コスト高になる課題がある。

［本発明の目的］ 本発明は、気密機構を有するブッシング装着部を備えた
気密型電気機器において、ケースやブッシングのシール
パッキン装着部の構造を寸法や仕上の精度がそれ程要求
されない構造にすると共に、その構造に適合するシール
パッキンを使用することにより、シールの信頼性が十分
で、全体としては低コストで製造できる気密型電気機器
を提供することを目的とする。

［本発明の構成］ 上記課題点を解決し、目的を達成するために講じた本発
明の構成は次の通りである。

第１の発明にあっては、 気密機構を有するブッシング装着部を備えた気密型電気
機器であって、この電気機器は、向かい合う側壁にそれ
ぞれ装着孔が設けてあるケースと、当該両装着孔を貫通
して取り付けてあり外周面にフランジ部が形成してある
電源側および負荷側ブッシングと、上記ケースとフラン
ジ部の対向面間に介装してあるシールパッキンと、を含
み、上記ブッシングのフランジ部のうち上記装着孔の周
縁部と対向する面には全周にわたって突出部が設けてあ
り、上記シールパッキンは、環状のガスシール部と、当
該ガスシール部の外側に環状に形成されガスシール部の
径より厚さの薄いダストシール部と、ガスシール部とダ
ストシール部とを連結し両者の間隔を維持する連結部
と、ガスシール部の内端部に延設されその先端が上記ブ
ッシングの外周面に当接するように形成された支持部
と、を含み、上記シールパッキンは、ガスシール部を突
出部よりも内側の当接面とケース外面との間に位置さ
せ、ダストシール部を突出部の当該面とケース外面との
間に位置させて装着されている、気密型電気機器であ
る。

第２の発明にあっては、 ガスシール部が断面形状円形に、ダストシール部が断面
形状矩形に形成された第１の発明に係る気密型電気機器
である。

［実施例］ 本発明を図面に示した実施例に基づき更に詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図、第２図は
ブッシング装着部の構造を示す要部拡大断面図、第３図
はブッシングの構造を示す断面図である。図中の符号は
第６図、第７図と同一又は相当部分は同一符号で示して
おり、それらについては説明を省略する。また、電源側
及び負荷側ともブッシング装着部の構造は同じであるの
で一方について説明する。

従来と異るところを説明すると、まず、ケース11の装着
孔12の周縁部にはケース内方へ向けて折曲部121aが設け
られている。また、ブッシング13のフランジ部131のケ
ース外面111との対向面でありシールパッキン１への当
接面132の外縁部に全周にわたって突出部133が設けられ
ている。突出部133の当接面である表面134はケース11の
ケース外面111との第２の対向面でありシールパッキン
１への第２の当接面となる。そして、各対向面間にはシ
ールパッキン１が介装されている。シールパッキン１
は、当接面132とケース外面111との間に介装されるガス
シール部1Aと、突出部133の第２の当接面134とケース外
面111との間に介装されるダストシール部1Bを備えてい
る。両シール部1A、1Bの間には両者を連結して間隔を維
持する連結部1Cが設けられている。また、ガスシール部
1Aの内端部には、先端部をブッシング外周面130に弾力
的に当接させてシールパッキン１の嵌合位置を保持する
支持部1Dが形成されている。

また、ブッシング13の内部空間138においては、外部導
線18の一部の心線を露出して、導電棒19の端部と連結金
具21で連結し、連結金具21とブッシング内壁139間にパ
ッキン22を介装して気密性、水密性を保持すると共に連
結金具21の位置を固定している。また、外部導線18、導
電棒19とブッシング内壁139との間の内部空間138には充
填材23が充填されており、外部導線18、導電線19とブッ
シング13との間を固着している。

シールパッキン１の材質は、例えばクロロプンゴム（C
R）、エチレンプロピレンゴム（EPDM、EPR）、フッソゴ
ム、アクリロニトリルゴム（UBR）等、封入ガスに対す
る耐劣化特性、耐候性等のよいものが用いられている。
また、シールパッキン１のガスシール部1A、ダストシー
ル部1B共に、その圧縮代を20〜40％とすることができる
ように、第１、第２の当接面132、134とケース外面111
との対向間隔、或いは各シール部の外径、厚さ等のサイ
ズの設定を行う。

更には、シールパッキン１をブッシング13のフランジ部
131によって締め付けたとき、その締付圧によるケース1
1の変形量はケース自体に永久変形を起こさず、シール
パッキン１による気密に影響しない程度の変形量、例え
ば0.3mm程度以下に押える必要がある。

なお、連結部1C、支持部1Dはシール効果には直接には関
係のないものであり、その厚みはシール部1A、1Bの圧
縮、変形に影響しない厚み、形状に設定される。

第４図はシールパッキンの圧縮量と圧縮率を説明するた
めの説明図である。第４図（ａ）は締付初期の状態、第
４図（ｂ）は締付終了時の状態を示す。図において、 A:シールパッキンの圧縮初期寸法（ガスシール部1Aの
径）＝当接面132とケース外面111間の圧縮初期寸法 B:ダストシール部1Bの圧縮初期寸法 C:当接面134と当接面132の段差寸法 D:当接面134とケース外面111間の圧縮初期寸法 H:当接面134とケース外面111間の圧縮後寸法 とすると、 ガスシール部つぶし率Ｘ（％）は Ｘ＝（Ｄ−Ｈ）/A×100（％）…… ダストシール部つぶし率Ｙ（％）は Ｙ＝（Ｂ−Ｈ）/B×100（％）…… Ｄ＝Ａ−Ｃ 上述の理由から、例えばＸ、Ｙの設計標準値をそれぞれ
100/3（％）となるようにする。例えばＡ＝６（mm）,B
＝３（mm）,C＝２（mm）,D＝４（mm）,H＝２（mm）と設
定すると、X,Yは計算上100/3（％）となる。

但し、実際上はシールパッキン１の各部寸法、ブッシン
グ13の当接面132、134の段差寸法Ｃにはバラツキがあ
る。圧縮後寸法Ｈもバラツキ要因となるが、締付寸法を
規制するスペーサ等の治具を用いて管理し、バラツキを
極力抑えるようにする。これら各部寸法のバラツキによ
ってつぶし率Ｘ、Ｙの値もばらつくことになる。

第５図はダストシール部つぶし代Ｙと、当接面段差寸法
Ｃに対するガスシール部のつぶし代Ｘの相関図である。

図において斜線ｙはダストシール部のつぶし代Ｙの各種
をパラメータとする線図で、横軸上に段差寸法Ｃを目盛
り、縦軸上にガスシール部のつぶし代Ｘを目盛ってい
る。一例として設計標準値の場合を見ると、Ｙ＝33.3％
の線y0と、Ｃ＝2.0の線の交点P0から図上左方に線を引
いて縦軸上の目盛を読めばｘ＝33.3％となることがわか
る。

いま、段差寸法Ｃが1.8〜2.3（mm）の範囲にばらつき、
ダストシール部つぶし代Ｙが16.7〜40％（Ｂ−Ｈ＝0.5
〜1.2mmに相当）にばらついたとしたとき、ガスシール
部のつぶし代Ｘは前記と同様にして交点P1とP2の範囲に
ばらつき、その値は20〜40％となることがわかる。

このようにしてつぶし代ＸおよびＹが20〜40％になるよ
うに各部寸法関係を管理すればシールパッキン１の永久
変形を防ぎ、かつ気密を保つに十分な変形量を得ること
ができる。

なお、ブッシング13の碍子シール面は無釉薬状態でも気
密を保てるが、釉薬を施せば、面粗さ精度は１ミクロン
以下と高くなり、気密の信頼性はさらに向上する。

（作用） 図を参照して本実施例の作用を説明すると、 ブッシング13装着時、フランジ部131の突出部133の段差
によってガスシール部1Aの圧縮時のはみ出し及び抜けが
防止され、当然ガスシール部1Aに連結されているダスト
シール部1Bもはみ出しが防止される。また、シールパッ
キン１を圧縮した場合、当接面に外側へ広がるテーパが
少しでもあれば、シールパッキン１には外側へはみ出そ
うとする外力が働くことになる。特にシールパッキン１
当接面に気密向上を目的としてグリース等を塗布した場
合はその作用が顕著に現われる。

しかし本案によると、前記のはみ出し防止効果により、
このような問題が皆無となる。

また、シールパッキン１の圧縮寸法、圧縮率はブッシン
グ13装着時の締付工程によって決まる構造である。従っ
て、ケース11及びブッシング13のシールパッキン１装着
部の寸法はそれ程高い精度は要求されず、ブッシング13
の外周面130も焼成前の乾燥状態（白仕上状態）のとき
に研磨しておくことができて加工が容易である。

また、シールパッキン１は各部分1A〜1Dが一体として成
型されており、２種類ののシールパッキンを一個として
使用できるので、部品点数の削減および発注、在庫管理
の面において省力化が図れる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲の記載内において種々の変形が可能
である。

［発明の効果］ 本発明は上記構成を有しており、次の効果を有する。

（ａ）フランジの突出部の段差によってシールパッキン
のはみ出し及び抜けが防止される構造であるので、例え
ばシールパッキンとの当接面に外側へ広がるテーパがあ
ったり、その他シールパッキンを外側へ押し出すような
力が働いたとしても、シールパッキンは外側へはみ出す
ことはなくシールの信頼性は十分である。

（ｂ）従来は、ケースとブッシングのシールパッキン装
着部の寸法がシールパッキンの圧縮率を直接決定する構
造であったために、特に厳しい寸法管理が必要であっ
た。しかも、碍子であるブッシング外周面の寸法精度を
高くするためには、その研磨作業を焼成（本焼き）後に
行う必要があり、碍子表面が非常に固いため加工し難く
工数を要していた。

これに対し、本発明ではブッシングのフランジ部の段差
寸法と締付寸法によってシールパッキンのガスシール部
とダストシール部の圧縮率が決まる構造であるため、ブ
ッシング装着時の締付寸法によってシールパッキンの圧
縮率が調整でき、各当接面の寸法精度はさほど高くは要
求されない。即ち、十分なシール効果を得るためには、
最小限ブッシングのフランジ部の突出部の段差寸法を管
理しておけばよいことになるが、この段差寸法もそれほ
ど高い精度が要求されるわけではなく、これらの理由か
ら焼成による収縮を考慮にいれながら焼成前の乾燥状態
（白仕上状態）のときに研磨できるので加工が容易でコ
スト低減が図れ、また全体的に寸法管理が容易となり、
コスト低減ができる。

（ｃ）従来はケース側において折曲加工部でシールする
ようにしていたので、加工時の傷やしわを除くため研磨
加工に工数を要していたが、本発明ではこのような加工
を施さない非加工面でシールする構造であるので研磨作
業が不要となり、大幅な工数削減ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図、 第２図はブッシング装着部の構造を示す要部拡大断面
図、 第３図はブッシングの構造を示す断面図、 第４図（ａ）、第４図（ｂ）はシールパッキンの圧縮量
等を説明するための説明図、 第５図はシールパッキンのつぶし代の相関説明図、 第６図は従来の気密型電気機器の一般的な構造の概略断
面図、 第７図は第６図におけるブッシング装着部の構造を示す
要部拡大断面図である。 1:シールパッキン、1A:ガスシール部 1B:ダストシール部、1C:連結部 10:支持部 11:ケース、111:ケース外面 12:装着孔、121a:折曲部 13:ブッシング、131:フランジ部 132:当接面、133:突出部 134:当接面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭57−120748（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−47984（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−102481（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気密機構を有するブッシング装着部を備え
   た気密型電気機器であって、この電気機器は、 向かい合う側壁にそれぞれ装着孔（12,12）が設けてあ
   るケース（11）と、 当該両装着孔（12,12）を貫通して取り付けてあり外周
   面にフランジ部（131,131）が形成してある電源側およ
   び負荷側ブッシング（13,13）と、 上記ケース（11）とフランジ部（131,131）の対向面間
   に介装してあるシールパッキン（1,1）と、 を含み、 上記ブッシング（13,13）のフランジ部（131,131）のう
   ち上記装着孔（12,12）の周縁部と対向する面には全周
   にわたって突出部（133,133）が設けてあり、 上記シールパッキン（1,1）は、環状のガスシール部（1
   A,1A）と、当該ガスシール部（1A,1A）の外側に環状に
   形成されガスシール部（1A,1A）の径より厚さの薄いダ
   ストシール部（1B,1B）と、ガスシール部（1A,1A）とダ
   ストシール部（1B,1B）とを連結し両者の間隔を維持す
   る連結部（1C,1C）と、ガスシール部（1A,1A）の内端部
   に延設されその先端が上記ブッシング（13,13）の外周
   面に当接するように形成された支持部（1D,1D）と、 を含み、 上記シールパッキン（1,1）は、ガスシール部（1A,1A）
   を突出部（133,133）よりも内側の当接面（132,132）と
   ケース外面（111）との間に位置させ、ダストシール部
   （1B,1B）を突出部（133）の当接面（134,134）とケー
   ス外面（111）との間に位置させて装着されている、 気密型電気機器。
2. 【請求項２】ガスシール部が断面形状円形に、ダストシ
   ール部が断面形状矩形に形成された請求項１記載の気密
   型電気機器。