特開 2022-68647 継手構造および変圧器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022068647

(43)【公開日】2022-05-10

(54)【発明の名称】継手構造および変圧器

(51)【国際特許分類】

   H01F 29/02 20060101AFI20220427BHJP

【ＦＩ】

H01F29/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020177437

(22)【出願日】2020-10-22

(71)【出願人】

【識別番号】000003942

【氏名又は名称】日新電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】松尾 龍郎

(57)【要約】

【課題】ガスケットを密閉容器の外側から交換することができる継手構造を提供する。
【解決手段】継手構造（１０）は、密閉容器の開口部から内部へ挿入される軸部材（１１）と、軸部材の一部を収容する管部材（１２）と、軸部材が貫通する第１貫通孔部を有し、管部材が第１貫通孔部と連通する内側継手（１３）と、第１貫通孔部と連通する第２貫通孔部を有し、第２貫通孔部において軸部材を回転可能に、かつ密閉状態で支持する外側継手（１４）と、を備え、管部材と内側継手とが接続された状態で、内側継手と外側継手との結合を解除可能である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

密閉容器の開口部から前記密閉容器の内部へ挿入され、前記密閉容器に収容された第１構造物に接続される軸部材と、
前記第１構造物と接続されている前記密閉容器に収容された第２構造物に接続され、前記軸部材の一部を内部に収容する管部材と、
前記開口部を塞ぐように前記密閉容器の外壁に固定される内側継手であって、前記軸部材が貫通する第１貫通孔部を有し、前記管部材が前記第１貫通孔部と連通するように接続される内側継手と、
前記第１貫通孔部を囲うように設けられたガスケットを介して前記内側継手に重畳した状態で前記内側継手に結合される外側継手であって、前記第１貫通孔部と連通する第２貫通孔部を有し、当該第２貫通孔部において前記軸部材を当該軸部材の軸芯周りで回転可能に、かつ密閉状態で支持する外側継手と、
を備え、
前記管部材と前記内側継手とが互いに接続された状態で、前記内側継手と前記外側継手との結合を解除可能である継手構造。

【請求項2】

前記内側継手と前記管部材とを締結する第１締結部材と、
前記密閉容器の外側から前記内側継手と前記外側継手とを締結する第２締結部材とをさらに備える、請求項１に記載の継手構造。

【請求項3】

前記内側継手は、前記第１締結部材を埋め込み可能な凹部を前記密閉容器の外側方向端部に有する第１締結部材用孔部を備え、
前記第１締結部材は、前記密閉容器の外側から前記第１締結部材用孔部に挿入される、請求項２に記載の継手構造。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の継手構造を備える変圧器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は継手構造、および当該継手構造を備える変圧器に関する。

【背景技術】

【0002】

密閉容器の開口部を貫通するパイプ等を保持し、当該開口部を密閉するように設けられる継手構造が知られている。例えば、特許文献１には、真空容器の開口部を気密に塞ぐように固定されたハウジング（継手）と、端部付近が開口部およびハウジングを貫通しているパイプ（管）とを備えるパイプ保持接続構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１３８５９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

引用文献１に記載の構成では、管の内部を、当該管を冷却するための流体が流れる。一方で、密閉容器の外部からの動力を密閉容器の内部にある構造物に伝達することについては、引用文献１には何ら開示されていない。

【0005】

本発明の一態様は、密閉容器に挿入された軸を回転可能に支持し、かつガスケットを密閉容器の外側から交換することができる継手構造などを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る継手構造は、密閉容器の開口部から前記密閉容器の内部へ挿入され、前記密閉容器に収容された第１構造物に接続される軸部材と、前記第１構造物と接続されている前記密閉容器に収容された第２構造物に接続され、前記軸部材の一部を内部に収容する管部材と、前記開口部を塞ぐように前記密閉容器の外壁に固定される内側継手であって、前記軸部材が貫通する第１貫通孔部を有し、前記管部材が前記第１貫通孔部と連通するように接続される内側継手と、前記第１貫通孔部を囲うように設けられたガスケットを介して前記内側継手に重畳した状態で前記内側継手に結合される外側継手であって、前記第１貫通孔部と連通する第２貫通孔部を有し、当該第２貫通孔部において前記軸部材を当該軸部材の軸芯周りで回転可能に、かつ密閉状態で支持する外側継手と、を備え、前記管部材と前記内側継手とが互いに接続された状態で、前記内側継手と前記外側継手との結合を解除可能である。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、密閉容器に挿入された軸を回転可能に支持し、かつガスケットを密閉容器の外側から交換することができる継手構造などを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る継手構造が適用された密閉容器の一部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の一実施形態について、図１を参照して説明する。

【0010】

（密閉容器１００の構成）
図１は、本発明の実施形態に係る継手構造１０が適用された密閉容器１００の一部の断面図である。図１に示すように、密閉容器１００は、継手構造１０、天板２０、第１構造物３０、および第２構造物４０を備える。密閉容器１００は、例えば、絶縁用の油またはガスが充填された筐体である。密閉容器１００は、例えば、変圧器である。この場合、密閉容器１００は、変圧比を切り換えるためのタップ（図示せず）をさらに備える。天板２０は、密閉容器１００の上面に位置する、密閉容器１００の外壁の一部である。天板２０には、開口部２１が設けられている。ただし、密閉容器１００は、側壁などの、天板２０以外の外壁に開口部を有していてもよい。

【0011】

第１構造物３０および第２構造物４０は、密閉容器１００の内部に収容され、密閉容器１００に固定されている内部構造物の一部である。第１構造物３０は、例えば平歯車および回転軸などを含む、動力伝達用の部材である。第１構造物３０は、例えば変圧器の変圧比を切り換えるためのタップの操作を受け付ける部材（タップ切換器）である。第２構造物４０は、第１構造物３０と接続されている。第２構造物４０は、例えば第１構造物３０における回転軸と接続され、第１構造物３０を収容する筐体である。第２構造物４０は、例えば、第１構造物３０としてのタップ切換器の筐体である。

【0012】

（継手構造１０の構成）
継手構造１０は、軸部材１１、管部材１２、内側継手１３、外側継手１４、ガスケット１５、およびパッキン１６を備える。継手構造１０は、軸部材１１および管部材１２を密閉容器１００に密閉状態で接続する継手構造である。

【0013】

軸部材１１は、密閉容器１００の開口部２１から密閉容器１００の内部へ挿入される円柱形状の部材である。軸部材１１は、密閉容器１００の内部において、第１構造物３０に接続される。軸部材１１を手動などの方法により回転させることで、第１構造物３０を操作することができる。軸部材１１の材質および太さは、第１構造物３０を操作するための動力に応じて適宜決定されればよい。

【0014】

管部材１２は、第２構造物４０と接続される、中空の円筒形状の部材である。管部材１２は、軸部材１１の一部を内部に収容している。管部材１２の内径は、軸部材１１の外径よりも大きい。管部材１２は、管部材１２の軸心が軸部材１１の軸心と略一致するように設けられる。管部材１２は、密閉容器１００の内部において第２構造物４０と接続され、第２構造物４０を支持している。なお、第１構造物３０および第２構造物４０は、密閉容器１００に固定されている内部構造物に支持されている。つまり、第２構造物４０は、管部材１２および内部構造物に支持されている。管部材１２の外径および厚さは、第２構造物４０を支持するために好適なものに適宜決定されればよい。

【0015】

内側継手１３は、開口部２１を塞ぐように密閉容器１００の天板２０に固定される。図１に示した例では、内側継手１３は、天板２０に溶接される。内側継手１３は、軸部材１１が貫通する第１貫通孔部１３ａを有する。第１貫通孔部１３ａの内径は、軸部材１１の外径よりわずかに大きい。管部材１２は、第１貫通孔部１３ａと連通するように内側継手１３に接続される。内側継手１３は、第１貫通孔部１３ａの軸心が軸部材１１の軸心と略一致するように設けられる。

【0016】

外側継手１４は、内側継手１３に重畳するように設けられる。外側継手１４は、軸部材１１の一部が通っている第２貫通孔部１４ａを有する。第２貫通孔部１４ａは、第１貫通孔部１３ａと連通する。第２貫通孔部１４ａの内径は、軸部材１１の外径と略一致する。第２貫通孔部１４ａの、軸部材１１と対向する部分には、パッキン１６が設けられている。パッキン１６は、軸部材１１と外側継手１４との間を密閉するシール部材である。具体的には、パッキン１６は、例えばＯリングである。したがって、外側継手１４は、第２貫通孔部１４ａにおいて、軸部材１１を軸芯周りで回転可能に、かつ密閉状態で支持することができる。

【0017】

ガスケット１５は、第１貫通孔部１３ａを囲うように内側継手１３と外側継手１４との間に挟まれて設けられる。外側継手１４は、ガスケット１５を介して内側継手１３に重畳した状態で内側継手１３に結合される。ガスケット１５は、内側継手１３と外側継手１４との間を密閉するシール部材である。したがって、ガスケット１５およびパッキン１６により、継手構造１０が備える部材間の隙間が密閉され、密閉容器１００が密閉状態となる。

【0018】

継手構造１０においては、管部材１２と内側継手１３とが互いに接続された状態で、内側継手１３と外側継手１４との結合を解除可能である。具体的には、継手構造１０は、第１締結部材１７および第２締結部材１８をさらに備える。第１締結部材１７は、管部材１２と内側継手１３とを締結することにより結合させる。第２締結部材１８は、内側継手１３と外側継手１４とを締結することにより結合させる。

【0019】

管部材１２は、内側継手１３に接続される端部に、他の部分よりも厚みが径方向外側へ拡大されている部分である締結部１２ａを有する。締結部１２ａは、密閉容器１００の外側方向端部から内側方向に延びる第１タップ孔部１２ｂを有する。内側継手１３は、第１タップ孔部１２ｂに対応する位置において、密閉容器１００の外側方向端部から内側方向端部に貫通する第１締結部材用孔部１３ｂを有する。第１締結部材１７は、密閉容器１００の外側から第１タップ孔部１２ｂおよび第１締結部材用孔部１３ｂに挿入される。第１締結部材１７の例として六角穴付きボルトが挙げられるがこれに限らない。

【0020】

第１締結部材用孔部１３ｂは、密閉容器１００の外側方向端部に、第１締結部材１７の頭部を収納するためのザグリ孔として、第１締結部材１７を埋め込み可能な凹部１３ｃを有する。第１締結部材１７の頭が凹部１３ｃに埋め込まれることで、第１締結部材１７と対向する外側継手１４の領域を平坦な形状とすることができる。

【0021】

内側継手１３は、第１締結部材用孔部１３ｂよりも軸部材１１から離れた位置において、密閉容器１００の外側方向端部から内側方向に延びる第２タップ孔部１３ｄを有する。外側継手１４は、第２タップ孔部１３ｄに対応する位置において、密閉容器１００の外側方向端部から内側方向端部に貫通する第２締結部材用孔部１４ｂを有する。第２締結部材１８は、密閉容器１００の外側から第２タップ孔部１３ｄおよび第２締結部材用孔部１４ｂに挿入される。第２締結部材１８は、例えば六角ボルトである。

【0022】

継手構造１０においては、ユーザは密閉容器１００の外側からアクセスし、第２締結部材１８を取り外すことで、内側継手１３と外側継手１４との結合を解除することができる。内側継手１３と外側継手１４との結合が解除された状態であれば、外側継手１４を内側継手１３から取り外すことができる。管部材１２および内側継手１３は第１締結部材１７により互いに結合しているため、第２締結部材１８を取り外しても結合が維持される。したがって、継手構造１０においては、管部材１２が内側継手１３、すなわち密閉容器１００に固定された状態で、外側継手１４を内側継手１３から取り外すことができる。

【0023】

簡単のため、図１においては、第１タップ孔部１２ｂ、第１締結部材用孔部１３ｂ、凹部１３ｃ、第２タップ孔部１３ｄ、および第２締結部材用孔部１４ｂを、それぞれ１つのみ示している。しかし、第１タップ孔部１２ｂ、第１締結部材用孔部１３ｂ、凹部１３ｃ、第２タップ孔部１３ｄ、および第２締結部材用孔部１４ｂは、管部材１２および内側継手１３の間、または内側継手１３および外側継手１４の間に必要な結合力に応じて、適切な数設けられれば良い。また、（ｉ）第１タップ孔部１２ｂ、第１締結部材用孔部１３ｂ、および凹部１３ｃの数と、（ｉｉ）第２タップ孔部１３ｄおよび第２締結部材用孔部１４ｂの数とは互いに異なっていてもよい。

【0024】

（継手構造１０の作用効果）
継手構造１０においては、軸部材１１は、内側継手１３に接続された管部材１２に一部を収容された状態で、第１構造物３０に接続されている。軸部材１１は、内側継手１３と重畳して結合された外側継手１４により、軸芯周りで回転可能に、かつ密閉状態で支持されている。このため、軸部材１１を回転させることで、第１構造物３０に回転を伝達できる。

【0025】

また、継手構造１０においては、管部材１２と内側継手１３とを締結した状態で、外側継手１４と内側継手１３との結合を密閉容器１００の外側から解除可能である。したがって、密閉容器１００のメンテナンスにおいて、外側継手１４を内側継手１３から取り外し、ガスケット１５を交換することができる。また、パッキン１６についても同様に、管部材１２と内側継手１３とを締結した状態で交換することができる。

【0026】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る継手構造は、密閉容器の開口部から前記密閉容器の内部へ挿入され、前記密閉容器に収容された第１構造物に接続される軸部材と、前記第１構造物と接続されている前記密閉容器に収容された第２構造物に接続され、前記軸部材の一部を内部に収容する管部材と、前記開口部を塞ぐように前記密閉容器の外壁に固定される内側継手であって、前記軸部材が貫通する第１貫通孔部を有し、前記管部材が前記第１貫通孔部と連通するように接続される内側継手と、前記第１貫通孔部を囲うように設けられたガスケットを介して前記内側継手に重畳した状態で前記内側継手に結合される外側継手であって、前記第１貫通孔部と連通する第２貫通孔部を有し、当該第２貫通孔部において前記軸部材を当該軸部材の軸芯周りで回転可能に、かつ密閉状態で支持する外側継手と、を備え、前記管部材と前記内側継手とが互いに接続された状態で、前記内側継手と前記外側継手との結合を解除可能である。

【0027】

上記の構成によれば、軸部材は、内側継手に接続された管部材に一部を収容された状態で、軸芯周りで回転し、第１構造物に当該回転を伝達できる。ガスケットを介して内側継手に重畳した状態で結合される外側継手は、管部材と内側継手とが互いに接続された状態で、内側継手との結合を解除可能である。したがって、継手構造によれば、密閉容器に挿入された軸を回転可能に支持し、かつガスケットを密閉容器の外側から交換することができる。

【0028】

また、本発明の態様２に係る継手構造は、前記内側継手と前記管部材とを締結する第１締結部材と、前記密閉容器の外側から前記内側継手と前記外側継手とを締結する第２締結部材とをさらに備える。

【0029】

上記の構成によれば、内側継手と管部材とを第１締結部材により締結した状態で、第２締結部材のみを取り外すことで、内側継手と外側継手との結合を解除できる。したがって、管部材が密閉容器に固定された状態で外側継手を内側継手から取り外し、ガスケットを交換することができる。

【0030】

また、本発明の態様３に係る継手構造において、前記内側継手は、前記第１締結部材を埋め込み可能な凹部を前記密閉容器の外側方向端部に有する第１締結部材用孔部を備え、前記第１締結部材は、前記密閉容器の外側から前記第１締結部材用孔部に挿入される。

【0031】

上記の構成によれば、内側継手と対向する外側継手の面を、第１締結部材を埋め込み可能な凹部を有しない平坦な形状とすることができる。

【0032】

また、本発明の態様４に係る変圧器は、態様１から３のいずれかに記載の継手構造を備える。

【0033】

（付記事項）
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0034】

１０ 継手構造
１１ 軸部材
１２ 管部材
１３ 内側継手
１３ｃ 凹部
１４ 外側継手
１５ ガスケット
１６ パッキン
１７ 第１締結部材
１８ 第２締結部材
２０ 天板
３０ 第１構造物
４０ 第２構造物
１００ 密閉容器（変圧器）

【図1】