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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-10
(45)【発行日】2024-06-18
(54)【発明の名称】電気機器の保持構造および保持方法
(51)【国際特許分類】
   H02G 3/22 20060101AFI20240611BHJP
   H02G 9/00 20060101ALI20240611BHJP
   H02G 1/06 20060101ALI20240611BHJP
   H02G 3/08 20060101ALI20240611BHJP
   H05K 7/00 20060101ALI20240611BHJP
【FI】
H02G3/22
H02G9/00
H02G1/06
H02G3/08 080
H05K7/00 L
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2021129343
(22)【出願日】2021-08-05
(65)【公開番号】P2023023645
(43)【公開日】2023-02-16
【審査請求日】2023-08-01
(73)【特許権者】
【識別番号】502129933
【氏名又は名称】株式会社日立産機システム
(74)【代理人】
【識別番号】110001689
【氏名又は名称】青稜弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】日比野 貴郁
(72)【発明者】
【氏名】阿部 将
【審査官】遠藤 尊志
(56)【参考文献】
【文献】実開昭59-009703(JP,U)
【文献】特開2003-111245(JP,A)
【文献】実開昭58-039086(JP,U)
【文献】中国特許出願公開第107453300(CN,A)
【文献】特開2002-034119(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02G 3/22
H02G 9/00
H02G 1/06
H02G 3/08
H05K 7/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の場所に設置される電気機器に配線されるケーブルと、
前記電気機器の底面を支持し、前記ケーブルが挿通される開口部を有する平面を含むベース部と、
前記ベース部の平面に対して直立した締結部材と、
前記ケーブルが挿通される略円環状の複数の円筒形状部分と、前記円筒形状部分と一体構成とされる被締結部と、前記複数の円筒形状部分が連結された連結部分と、を含む一体構成であるケーブル保持部と、を備え、
前記締結部材と、前記被締結部が締結されることを特徴とする電気機器の保持構造。
【請求項2】
前記締結部材は、前記ベース部の上面に直立した雄ネジであり、
前記被締結部は、前記ケーブル保持部の一部に設けられており、前記雄ネジが挿通されるネジ穴であることを特徴とする請求項1に記載の電気機器の保持構造。
【請求項3】
前記締結部材は、前記ベース部の上面に直立した突出片であり、
前記被締結部は、前記ケーブル保持部の一部に設けられており、前記突出片を固定する固定部材であることを特徴とする請求項1に記載の電気機器の保持構造。
【請求項4】
前記円筒形状部分の内径および前記開口部の内径は、前記ケーブルの外径と同等以上かつ前記ケーブルの外径の1.5倍以下であることを特徴とする請求項1に記載の電気機器の保持構造。
【請求項5】
前記ケーブル保持部は、絶縁性材料からなる部材、または表面に絶縁性被覆処理を施した部材であること特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電気機器の保持構造。
【請求項6】
前記ケーブル保持部の内環と、前記ケーブルの間に緩衝材が設けられることを特徴とする請求項1に記載の電気機器の保持構造。
【請求項7】
前記ケーブルと、前記ケーブルが挿通されるケーブル保持部と、前記ケーブルが挿通される前記ベース部の開口部を複数組設けたことを特徴とする請求項1に記載の電気機器の保持構造。
【請求項8】
前記ベース部の開口部は、前記ケーブルの複数本が挿通される、長辺が短辺に対して3倍以上の長孔が形成されることを特徴とする請求項7に記載の電気機器の保持構造。
【請求項9】
所定の場所に設置される電気機器に配線されるケーブルと、
前記電気機器の底面を支持し、前記ケーブルが挿通される開口部を有する平面を含むベース部と、
前記ベース部の平面に対して直立した締結部材と、
前記ケーブルが挿通される略円環状の複数の円筒形状部分と、前記円筒形状部分と一体構成とされる被締結部と、前記複数の円筒形状部分が連結された連結部分と、を含む一体構成であるケーブル保持部と、を備え、
前記締結部材と、前記被締結部が締結されることを特徴とする電気機器の保持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気機器を所定の設置場所に設置し、電気的に接続して保持するための電気機器の保持構造および保持方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電気機器は外箱に変圧器と開閉器を収納した電気設備が道路脇などに設置され、当該電気設備を動作させるため地下配線からケーブルを引き出す必要がある。そのため、機器の下部に設けている外箱及び変圧器部を支持しているベース板にはケーブルを引込むための開口部が必要である。また、ベース板に設けているケーブル引込用の開口部については、小動物の浸入や湿気の流入を防ぐよう開口範囲を少なくするための底板を固定している。
【0003】
また、底板は機器との接続に使用したケーブルを保持する機能も有している。従来技術では、特許文献1のように、ケーブルを保持する固定具をベース板や底板に固定する構造を設け、地中配電盤に接続されつつ、地上の固定金具等に固定される構造を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2010-200558号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1のような保持構造では、地上設置機器を設置する際に、ケーブルに事前の屈曲くせが残っており、底板に設けている開口部にケーブルが通りにくく、配線作業性の悪化を招いている。また、配線作業性を改善するためには、開口部を大きくせざるをせず、開口部を大きくした場合、小動物の侵入や湿気の流入といった二次障害を発生させることとなる。
【0006】
図1は、一般的な電気機器101を地上に設置した状態を示す断面図である。変圧器、開閉器、断路器等の電気機器101を保持部材102上に固定した状態で設置場所に移動し固定して、地下配電盤から引き出したケーブルを電気機器101内に接続して、ケーブルを保持するケーブル保持部材を固定するという一連の作業により電気機器の地上設置を実行する。図1において、左右に2本のケーブルが接続されている状態を図示している。
【0007】
図2は、従来技術における一般的な電気機器101を設置するベース部102をA-A方向に見た矢視図である。更に、図3は、図2の左側のケーブル引き出し部分をA-A方向に見た拡大矢視図である。図3においては、ベース部102の上に底板103、その上にケーブル保持部104を締結固定している。
【0008】
更に、図4は、電気機器101を固定するベース部102を上から見た上面図であり、中央部を含むほとんどの領域が開口された開口部105を有している。図4のように、大きな開口部が開いている場合、小動物の地中からの侵入も懸念される。
【0009】
本発明は、電気機器の設置時に、地中の配線ケーブルと電気機器を接続するケーブルの配線作業性を悪化させず、かつケーブルを挿入する開口部から小動物や異物の侵入を防ぐことを可能とする電気機器の保持構造および保持方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するための、本願発明の電気機器の保持構造の一例を挙げるならば、所定の場所に設置される電気機器に配線されるケーブルと、前記電気機器の底面を支持し、前記ケーブルが挿通される開口部を有する平面を含むベース部と、前記ケーブルが挿通される略円環状の円筒形状部分と、前記円筒形状部分と一体構成とされる被締結部と、を有するケーブル保持部と、を備え、
前記ベース部の平面に対して直立した締結部材と、前記被締結部が締結される構成を有する。
【発明の効果】
【0011】
電気機器を地上に設置する際に、地中の配線ケーブルと電気機器を接続するケーブルの配線作業性を悪化させず、かつケーブルを挿入する開口部から小動物や異物の侵入を防ぐことを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】一般的な電気機器101を地上に設置した状態を示す断面図である。
図2】従来技術における一般的な電気機器101を設置するベース部102をA-A方向に見た矢視図である。
図3図2の左側のケーブル引き出し部分をA-A方向に見た拡大矢視図である。
図4】電気機器101を固定するベース部102の上面図である。
図5】実施例1におけるケーブル1011の取付け状態をA-A方向に見た拡大矢視図である。
図6】実施例1におけるベース部1002の上面図である。
図7】実施例1における図5のB-B方向に見た矢視図である。
図8】実施例2におけるケーブル1111の取付け状態をA-A方向に見た拡大矢視図である。
図9】実施例2におけるベース部1102の上面図である。
図10】実施例2における図8のD-D方向に見た矢視図である。
図11】実施例3におけるケーブル1211の取付け状態をA-A方向に見た拡大矢視図である。
図12】実施例3におけるベース部1202の上面図である。
図13】実施例3における図11のF-F方向に見た矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。本発明の思想ないし趣旨から逸脱しない範囲で、その具体的構成を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。
【0014】
図面等において示す各要素の位置、大きさ、形状、範囲、個数などは、発明の理解を容易にするため、一例を表したものであり、各要素の位置、大きさ、形状、範囲、個数は本明細書および図面に開示された内容に限定されるものではない。それぞれの実施形態に合わせて適宜修正可能である。なお、以下の実施例において、同様の要素が複数配置されており、一部の要素を代表して説明する。
【実施例1】
【0015】
図5は、実施例1におけるケーブル1011の取付け状態をA-A方向に見た拡大矢視図である。図5においては、ベース部1002上にケーブル保持部1004が締結されることにより、地中の配線ケーブル(図1参照)から上方に引き出されたケーブル1011が取り付けられた状態を示している。
【0016】
略正方形状のベース部1002上にケーブル保持部1004を6か所、横に2列、縦に3列、斜めに配置した構成を示している。ケーブル保持部1004は、それぞれベース部1002に締結され、固定されることで各ケーブル保持部1004に4か所の締結部1012を設けている。各ケーブル保持部1004の保持構造に関しては、同様の構造であるので、1か所のケーブル保持部1004の取付け構造に関して構成要素を以下に説明する。
【0017】
図6は、実施例1におけるベース1002の上面図である。ベース部1002は、電気機器101の底面を支持する部材である。電気機器101を地上に設置する際に、電気機器101底面のベース部1002が設置部材(不図示)によって地上に固定される。
【0018】
ベース部1002は、図6に示されるように、ケーブル1011が挿通される開口部1005と、開口部1005周囲の近傍に4か所、締結部材としての雄ネジスタッド1006を設けている。雄ネジスタッド1006は、ベース部1002の上面に対して垂直方向(図6の紙面に垂直方向)に直立しており、ベース部1002の上面側にそれぞれスタッド溶接固定されている。
【0019】
図7は、実施例1における図5のB-B方向に見た矢視図である。図7において、ケーブル保持部1004は、台座部分1004aと、円筒形状部分1004bが一体となる構成を有している。台座部分1004aは、略円環形状を成す円筒形状部分1004bの円環中心線Cに垂直な平面から構成される。また、台座部分1004aには、円筒形状部分1004bの周囲の近傍に4か所、雄ネジスタッド1006を挿通させる被締結部としてのネジ穴1004cが設けられている。
【0020】
図7において、ケーブル1011が、ベース部1002の開口部1005と、ケーブル保持部1004の円筒形状部分1004bの内環を挿通され、4か所の雄ネジスタッド1006が台座部分1004aの4か所に設けられた被締結部としてのネジ穴1004cを挿通され、更にナット1012aが雄ネジスタッド1006に締め付けられることにより、ケーブル保持部1004をベース部1002に締結固定して図5の締結部1012を設けている。
【0021】
また、図7において、円筒形状部分1004bの内環と、ケーブル1011との間には、緩衝材1010が設けられ、地震等強い振動の際に、円筒形状部分1004bとケーブル1011の間の衝撃を緩和し、ケーブル1011の損傷を防ぐ。このように、ケーブル1011は、ケーブル保持部1004と、内環の緩衝材1010による衝撃緩衝作用によって破損しないように保護されている。
【0022】
ケーブル保持部1004および緩衝材1010は、ケーブル1011の近傍に設けられるため、ケーブル1011内の電流によって発生する電波障害、漏電事故、静電気事故等の二次障害を防ぐため、絶縁性材料が好ましい。また、ケーブル保持部に高い強度を必要とする場合、金属材料を用い、表面に絶縁性被覆処理を施すことが好ましい。
【0023】
更に、ケーブル1011は、ケーブル保持部1004によって保護されるため、長い年月が経過しても折れ、曲げ等のくせが付かず、電気機器の交換等メンテナンスの際に、作業性の悪化を招かない。
【0024】
また、円筒形状部分1004bの内環径およびベース部1002の開口部1005の大きさは、ケーブル1011の外径と同等以上、かつ外径の1.5倍以下程度の範囲が好ましく、ケーブル1011が容易に挿通可能な寸法関係が好ましい。例えば、外径20ミリメーターの電力ケーブルを使用する場合、22ミリメーター程度、1.1倍程度の内径が好ましい。
【0025】
電気機器が設置された場合、ケーブル1011の周囲に空間が全くない場合、電気機器設置時に配線する際の作業性が悪くなり、空間が大きすぎる場合、小動物や異物の侵入を招くこととなる。
【0026】
上述したケーブル保持部1004の数、配置、円筒形状部分1004bの高さ、台座部分1004aの大きさ、雄ネジスタッド1006の数、高さ、配置等は、電気機器の大きさ、設置スペース等により適宜最適化される設計項目であり、本実施形態の思想を限定するものではない。
【0027】
上述した実施例1によれば、電気機器を支持する底面のベース部1002に開口部1005と、締結部材としての雄ネジスタッド1006を設け、ケーブル1011を保持するケーブル保持部1004に被締結部としてのネジ穴1004cを設け、雄ネジスタッド1006とネジ穴1004cを締結することにより、地中の配線ケーブルと電気機器を接続するケーブルの配線作業性を悪化させず、かつケーブルを挿入する開口部から小動物や異物の侵入を防ぐという効果を奏する。
【実施例2】
【0028】
以下に、実施例2の構成について詳細に説明する。図8は、実施例2におけるケーブル1111の取付け状態をA-A方向に見た拡大矢視図である。
【0029】
図8において、実施例2におけるケーブル保持部1104は、3本のケーブル1111をそれぞれ挿通させる3本の円筒形状部分1104bと、3本の円筒形状部分1104bの下側を連結させた台座部分1104aを有している。
【0030】
図8は、略正方形状のベース部1102上にケーブル保持部1104を左右の2か所に配置した構成を示している。ケーブル保持部1104は、それぞれベース部1102に締結され、固定されることで各ケーブル保持部1104に4か所の締結部1112を設けている。左右2か所のケーブル保持部1104の保持構造に関しては、同様の構造であるので、図8の左側に配置されるケーブル保持部1104の取付け構造に関して構成要素を以下に説明する。
【0031】
図9は、実施例2におけるベース1102の上面図である。ベース部1102は、電気機器101の底面を支持する部材である。電気機器101を地上に設置する際に、電気機器101底面のベース部1102が設置部材(不図示)によって地上に固定される。
【0032】
図9に示されるように、ベース部1102は、3本のケーブル1111が挿通される長孔の開口部1105と、開口部1105周囲の近傍に4か所、雄ネジスタッド1106を設けている。開口部1105は、ベース部1102上に長辺が短辺に対して略5倍程度の長孔となっており、ケーブル1111の位置調整の自由度を高く構成している。雄ネジスタッド1106は、ベース部1102の上面に対して垂直方向(図9の紙面に垂直方向)に直立しており、ベース部1102の上面側にそれぞれスタッド溶接固定されている。
【0033】
図10は、実施例2における図8のD-D方向に見た矢視図である。図10において、ケーブル保持部1104は、連結部分としての台座部分1104aと、3本の円筒形状部分1104bが一体となる構成を有している。台座部分1104aは、略円環形状を成す円筒形状部分1104bの円環中心線Eに垂直な平面から構成される。また、台座部分1104aには、円筒形状部分1104bの周囲の近傍に4か所、雄ネジスタッド1106を挿通させる被締結部としてのネジ穴1104cが設けられている。
【0034】
図10において、ケーブル1111が、ベース部1102の開口部1105と、ケーブル保持部1104の円筒形状部分1104bの内環を挿通され、雄ネジスタッド1106が、連結部分としての台座部分1104aに設けられた被締結部としてのネジ穴1104cに挿通され、更にナット1112aが雄ネジスタッド1106に締め付けられることにより、ケーブル保持部1104をベース部1102に締結固定して図8の締結部1112を設けている。
【0035】
また、図10において、円筒形状部分1104bの内環と、ケーブル1111との間には、緩衝材1110が設けられ、地震等強い振動の際に、円筒形状部分1104bとケーブル1111の間の衝撃を緩和し、ケーブル1111の損傷を防ぐ。このように、ケーブル1111は、ケーブル保持部1104と、内環の緩衝材1110による衝撃緩衝作用によって破損しないように保護されている。
【0036】
ベース部1102は、3本のケーブルを挿通させる共通の開口部1105と、開口部1105の周囲に4か所の雄ネジスタッド1106を設けている。実施例2の構成においては、ケーブル保持部1104は、3本のケーブル1111に対して連結部分として形成されることにより、部品点数を削減可能となり、更に、ケーブル保持部1104の締結個所を削減可能となる。締結個所が削減されることで、電気機器の設置工数が低減される。
【0037】
更に、図9において、ベース部1102上に長辺が短辺に対して略5倍程度の長孔である開口部1105を設けており、ケーブル1111の位置調整の自由度を高く構成している。開口部1105は、2本のケーブル1111が挿通される場合、長辺が短辺に対して3倍程度である長孔が好ましい。
【0038】
実施例1と同様に、上述したケーブル保持部1104の数、配置、円筒形状部分1104bの高さ、台座部分1104aの大きさ、雄ネジスタッド1106の数、高さ、配置等は、電気機器の大きさ、設置スペース等により適宜最適化される設計項目であり、本実施形態の思想を限定するものではない。
【0039】
上述した実施例2によれば、電気機器を支持する底面のベース部1102に開口部1105と、締結部材としての雄ネジスタッド1106を設け、ケーブル1111を保持するケーブル保持部1104に被締結部としてのネジ穴1104cを設け、雄ネジスタッド1106とネジ穴1104cを締結することにより、地中の配線ケーブルと電気機器を接続するケーブルの配線作業性を悪化させず、かつケーブルを挿入する開口部から小動物や異物の侵入を防ぐという効果に加え、部品点数の削減、設置工数の低減が可能となるという効果を奏する。
【実施例3】
【0040】
以下に、実施例3の構成について詳細に説明する。図11は、実施例3におけるケーブル1211の取付け状態をA-A方向に見た拡大矢視図である。
【0041】
図11において、実施例3におけるケーブル保持部1204は、3本のケーブル1211の各々を挿通させる3本の円筒形状部分1204b、その外側を連結部分としての外枠部分1204a、被締結部としてのブラケット部分1204cが一体となる構成を有している。
【0042】
円筒形状部分1204bは、ケーブル1211が挿通される略円環状の円筒形状を有している。連結部分としての外枠部分1204aは、3本の円筒形状部分1204bを外側から連結する外枠である。被締結部としてのブラケット部分1204cは、ケーブル保持部1204をベース部1202に締結する部分である。
【0043】
図12は、実施例3におけるベース部1202を上から見た図である。ベース部1202は、3本のケーブル1211が挿通される長孔の開口部1205と、開口部1205の周囲の2か所に締結部材としての直立スタッド1206を設けている。開口部1205は、ベース部1202上に長辺が短辺に対して略5倍程度の長孔であり、ケーブル1211の位置調整の自由度を高く構成している。締結部材としての直立スタッド1206は、ベース部1202の上面に対して垂直方向に直立した突出片である。
【0044】
図13は、実施例3における図8のF-F方向に見た矢視図である。図13の左側において、締結部材としての直立スタッド1206を、ケーブル保持部1204の被締結部としてのブラケット部分1204cで挟み込み、更に、ナット1212aとネジ(不図示)で直立スタッド1206を締め付けることにより、ケーブル保持部1204をベース部1202に締結固定して図11の締結部1212を設けている。
【0045】
ケーブル保持部1204は、円筒形状部分1204b、その外枠を形成する連結部分としての外枠部分1204a、被締結部としてのブラケット部分1204cが一体となる構成を有している。外枠部分1204aおよびブラケット部分1204cは、共に略円環形状を成す円筒形状部分1104bの円環中心線Gに略平行な平面から構成される。
【0046】
本実施例において、締結部材としての直立スタッド1206は、実施例1の雄ネジスタッド1006、実施例2の雄ネジスタッド1106に比べて、折り曲げ加工、もしくは平面溶接を行うことで形成可能であるため、ベース部1202の成型加工が容易という利点がある。
【0047】
上述した実施例3によれば、電気機器を支持する底面のベース部1202に開口部1205と、締結部材としての直立スタッド1206を設け、ケーブル1211を保持するケーブル保持部1204に被締結部としてのブラケット部分1204cを設け、直立スタッド1206とブラケット部分1204cを締結することにより、地中の配線ケーブルと電気機器を接続するケーブルの配線作業性を悪化させず、かつケーブルを挿入する開口部から小動物や異物の侵入を防ぐという効果に加え、部品点数の削減、ベース部の加工性を容易とするという効果を奏する。
【0048】
なお、上述した実施例1~3では、電気機器101内のベース部上方から設置作業を行うことを前提としているため、ベース部の上面側に雄ネジスタッド1006、1106、もしくは直立スタッド1206を設け、ケーブル保持部とスタッドを締結する構成を示している。しかし、例えば、工場内に電気機器101を設置する場合では、ベース部の下方から設置作業を行うことも想定され、その場合、ケーブル保持部の下面に直立した雄ネジスタッド、もしくは直立スタッドを設け、ベース部の下側で締結する構成としてもよい。
【0049】
なお、上述した電気機器は、地上に設置する電源設備、発電機、変圧器、通信機器、開閉器、断路器等であり、地中の配線ケーブルから配線される電気機器である場合、本実施例の上述の構成により有意な効果を提供される。
【符号の説明】
【0050】
101 :電気機器
1002、1102、1202 :ベース部
1004、1104、1204 :ケーブル保持部
1004a、1104a :台座部分
1204a :外枠部分
1004b、1104b、1204b :円筒形状部分
1005、1105、1205 :開口部
1006、1106 :雄ネジスタッド
1206 :直立スタッド
1010、1110、1210 :緩衝材
1011、1111、1211 :ケーブル
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13