JPH0950738A - 絶縁操作ロッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小形・軽量で大きな強度を有する絶縁操作ロ
ッドを得ることが課題である。 【解決手段】 雌ねじ４ａが形成され、第１の弾性係数
を持つ絶縁棒４と、雌ねじ４ａにねじ係合した雄ねじ５
ａを持ち、第１の弾性係数よりも大きい第２の弾性係数
を持つ接続部材５と、雄ねじ５ａのねじ山に関連して設
けられ、雄ねじ５ａのねじ山の雌ねじ４ａに対する軸方
向弾性を実質的に大きくして雌ねじ４ａの軸方向弾性と
の差を小さくする弾性増大手段５ｂとを備え、雄ねじ５
ａの雌ねじ４ａに対する軸方向作用力の不均一を緩和さ
せている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電力用遮断器等
の充電部に用いる絶縁操作ロッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は例えば実開昭５６−１６７４３
４号公報に示された従来の遮断器用絶縁操作ロッドの構
造を一部破断して示す正面図である。図において、両端
部に雌ねじ１ａを有する絶縁棒１は、例えばガラス繊維
強化プラスチックなどの絶縁材料を成形加工したもので
あって、両端部の雌ねじ１ａには、一端に雄ねじ２ａを
形成した接続金具２がねじ込まれている。接続金具２の
他端には、外部機構に連結される図示しない連結部が設
けられている。周状の突部３ａを有する袋ナット３が、
突部３ａを絶縁棒１の端部に嵌合して接続金具２に締め
付けられている。締め付けのゆるみ防止のために絶縁棒
１と接続金具２とのねじ係合部および絶縁棒１と袋ナッ
ト３との接触面は接着剤で固定されている。

【０００３】このような構成の絶縁操作ロッドは、両端
の接続金具２の連結部に連結された外部機構の間で力の
伝達を行い、且つ絶縁棒１の効果によって両端を絶縁し
ている。

【０００４】絶縁操作ロッドは、使用状態によって軸方
向の荷重だけでなく曲げ方向の荷重もかかる。軸方向の
荷重は、絶縁棒１と接続金具２とのねじ係合部で負担し
ている。曲げ方向の荷重に対しては、袋ナット３の突部
３ａが絶縁棒１の端部における割れを防止し、曲げ荷重
に対しても強い絶縁操作ロッドを構成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の絶縁操作ロッド
は、このように構成されていたが、電気機器が高電圧、
高容量化されるに伴い絶縁操作ロッドが負担する荷重も
大きくなってきた。このような従来の絶縁操作ロッドの
構成においては、軸方向の荷重に対する強度は、絶縁棒
１と接続金具２とのねじ係合部に依存していた。

【０００６】絶縁棒１と接続金具２および絶縁棒１と袋
ナット３は接着剤で固定されているが、この主目的は両
者のゆるみ止めであり、軸方向の強度増強としては期待
できない。なぜなら、接着剤の硬化時の収縮や、絶縁棒
１と接続金具２、袋ナット３のそれぞれの熱膨張係数の
違いにより、温度変化が繰り返された時、接着面が剥離
してくるおそれがあるからである。特に、高信頼性を要
求される電気機器に使用する場合には、接着剤による軸
方向の強度増強はできない。

【０００７】従って、従来の方法においては、軸方向の
強度を増加するためには、ねじ径を大きくするかねじ長
さを長くして、噛み合うねじ山の接触面積を大きくする
必要があった。そのため、絶縁性能を確保しつつ、軸方
向の強度を増加した絶縁操作ロッドを得ようとした場
合、全長が長くなるかあるいは直径が大きくなり、従っ
て重量が増加してしまっていた。重量が増加すると、例
えば遮断器の電極開閉用として使用する場合、遮断速度
が低下したり遮断器が大形化する等の問題があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、小形・軽量で大きな強度を有す
る絶縁操作ロッドを得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の絶縁操作ロッ
ドにおいては、雌ねじが形成され、第１の弾性係数を持
つ絶縁棒と、雌ねじにねじ係合した雄ねじを持ち、第１
の弾性係数よりも大きい第２の弾性係数を持つ接続部材
と、雄ねじのねじ山に関連して設けられ、雄ねじのねじ
山の雌ねじに対する軸方向弾性を実質的に大きくして雌
ねじの軸方向弾性との差を小さくする弾性増大手段とを
備えている。

【００１０】請求項２の絶縁操作ロッドにおいては、弾
性増大手段が、雄ねじの先端部に設けられている。

【００１１】請求項３の絶縁操作ロッドにおいては、弾
性増大手段が、ねじ山間でねじ山に沿って延びて形成さ
れている。

【００１２】請求項４の絶縁操作ロッドにおいては、周
方向溝が、ねじ山の高さ方向の深さを持ち、実質的にね
じ山の高さを増大させている。

【００１３】請求項５の絶縁操作ロッドにおいては、周
方向溝が、ねじ山の幅方向の深さを持ち、実質的にねじ
山の幅を減少させている。

【００１４】請求項６の絶縁操作ロッドにおいては、弾
性増大手段が、雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山との間
に設けられた弾性体である。

【００１５】請求項７の絶縁操作ロッドにおいては、雄
ねじの先端部のねじ山が、雌ねじのねじ山との間に少な
くとも部分的な空隙を形成するように少なくとも部分的
に除去されており、弾性体が空隙内に設けられている。

【００１６】請求項８の絶縁操作ロッドにおいては、弾
性体が、接着剤である。

【００１７】請求項９の絶縁操作ロッドにおいては、弾
性体が、ばね部材である。

【００１８】請求項１０の絶縁操作ロッドにおいては、
雄ねじのねじ山がその斜面にねじ山に沿って延びたばね
溝を持ち、ばね部材がばね溝内に設けられている。

【００１９】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は本発明の絶縁操作ロッドの一例を
示す一部を断面とした側面図である。図２は従来の接続
金具と絶縁棒とのねじ係合部での荷重伝達量を模式的に
示したものである。図３は図１のＡ部の拡大図でねじ係
合部を示す断面図である。図４はねじ山の変形の様子を
示す図である。図５は本発明の接続金具と絶縁棒とのね
じ係合部での荷重伝達量を模式的に示したものである。
図１１に示した従来の絶縁操作ロッドと同一または相当
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図にお
いて絶縁棒４は、例えばガラス繊維に熱硬化性の樹脂を
含浸させ円筒上に成形したものであり、両端部に雌ねじ
４ａが設けられている。絶縁棒４の両端には、一端に雄
ねじ５ａを形成した接続部材である接続金具５が、雌ね
じ４ａにねじ込まれて固定されている。接続金具５の他
端には、外部機構に連結される図示しない連結部が設け
られている。

【００２０】図２は従来の接続金具５と絶縁棒４とのね
じ係合部において、接続金具５と絶縁棒４が引っ張られ
る方向に力が働いたときの荷重伝達量を模式的に示した
ものである。絶縁棒４は通常ＦＲＰなどで構成されるの
で弾性係数が低い（第１の弾性係数）。また接続金具５
は通常アルミ合金などで構成されるので、弾性係数が高
い（第２の弾性係数）。そのために、通常は接続金具５
の剛性が絶縁棒４の剛性に比べて非常に大きくなる。弾
性係数の低い絶縁棒４と弾性係数の高い接続金具５がね
じ係合する場合、接続金具５は先端部まで剛性が高いた
め接続金具５の雄ねじ５ａの先端である位置８の部分で
荷重の伝達が急激に大きくなる。このため雌ねじ係合部
での荷重伝達量は雄ねじ５ａの先端部で非常に大きな分
布を示す。軸方向の力が許容量以上働くと、雌ねじ４ａ
が破損する。

【００２１】図３において、接続金具５の雄ねじ５ａの
先端部の１〜３周分の谷底部には、軸と直角方向に弾性
増大手段である切り込み５ｂが周方向にねじ山に沿って
延びて形成されている。すなわち、切り込み５ｂはねじ
山の高さ方向の深さをもつ周方向溝である。切り込み５
ｂが設けられた部分の山５ｃは、谷が深いので、軸方向
に力が働いた場合、谷底から変形し、切り込み５ｂが設
けられてない通常の山よりも剛性が小さく、弾性が増大
されている。尚、雌ねじ４ａと雄ねじ５ａとの間には、
接着剤７が充填されている。

【００２２】図４は、接続金具５の雄ねじ５ａの先端部
の１〜３周分の谷の底に、軸と直角方向に切り込み５ｂ
を設けたものに対して、絶縁棒４と接続金具５が離れる
方向に力が加わった場合の各ねじ山の変形の様子を示す
図である。切り込み５ｂを設けてないねじ山の変形量
と、切り込み５ｂを入れたねじ山５ｃの変形量は同じで
ある。しかし、ねじ山５ｃは谷が深いので、谷底から穏
やかに変形していることが解る。図４においては、接着
剤７が充填されていないが、各山の変形は、接着剤７を
充填したものと概略同じである。

【００２３】このような変形量が同じ場合には、剛性の
小さい物にかかる山の荷重は小さくなる。剛性を限りな
く小さくした場合は、そのねじ山がなくなったものと等
価な状態になり、切り込み５ｂを設けないねじ山の先端
位置９のねじ山の荷重伝達量が大きくなる。すなわち荷
重伝達量の大きい雄ねじ５ａの先端部の剛性を通常の剛
性より小さい剛性にしたすると、その部分の荷重伝達量
が小さくなり、図５に示すような荷重伝達量となる。す
なわち、切り込み５ｂを設けることにより、先端部のね
じ山の受け持っていた荷重が他の山に振り分けられる事
になり、絶縁棒４の雌ねじ４ａの各ねじ山が受け持つ荷
重のばらつきが小さくなることとなり、一山にかかる最
大荷重を小さくすることができるので、絶縁操作ロッド
としては軸方向の強度が向上したことになる。

【００２４】上記のように本発明の絶縁操作ロッドにお
いては、雌ねじ４ａが形成され、第１の弾性係数を持つ
絶縁棒４と、雌ねじ４ａにねじ係合した雄ねじ５ａを持
ち、第１の弾性係数よりも大きい第２の弾性係数を持つ
接続部材である接続金具５と、雄ねじ５ａのねじ山に関
連して設けられ、雄ねじ５ａのねじ山の雌ねじ４ａに対
する軸方向弾性を実質的に大きくして雌ねじ４ａの軸方
向弾性との差を小さくする弾性増大手段とを備え、雄ね
じ５ａの雌ねじ４ａに対する軸方向作用力の不均一を緩
和させているので、１箇所に荷重が集中することがな
く、軸方向の強度が増加する。

【００２５】さらに本発明の絶縁操作ロッドにおいて
は、弾性増大手段が、雄ねじ５ａの先端部に設けられて
いるので、雄ねじ５ａの先端部において１箇所に荷重が
集中することがなく、軸方向の強度が増加する。

【００２６】さらにまた本発明の絶縁操作ロッドにおい
ては、弾性増大手段が、ねじ山間でねじ山に沿って延び
て形成された周方向溝である切り込み５ｂであるので、
雄ねじ５ａは、剛性が小さくなり弾性が増大し、軸方向
作用力の不均一を緩和させているので、軸方向の強度が
増加する。

【００２７】さらに本発明の絶縁操作ロッドにおいて
は、周方向溝が、ねじ山の高さ方向の深さを持ち、実質
的にねじ山の高さを増大させているので、弾性が増大
し、軸方向作用力の不均一を緩和させているので、軸方
向の強度が増加する。

【００２８】実施の形態２．図６は本発明の絶縁操作ロ
ッドの他の実施の形態を示すねじ係合部の断面図であ
る。図において、接続金具５の雄ねじ５ａの先端部から
１〜３周分のねじ山は山頂部が削除されたねじ山５ｄで
ある。この実施の形態では、先端部のねじ山の山頂部を
削除することにより、その部分の隙間に弾性増大手段で
ある接着剤７が多量に入る様にしたものである。各ねじ
山に荷重が掛かったときに先端部の山では接着剤が変形
しやすいため、ねじ山の剛性が小さくなったことと等価
な状態になり、先端部の山にかかる荷重が小さくなる。
このため先端部の山にかかる荷重が、その他のねじ山に
分散し、各ねじ山が受け持つ荷重のばらつきが小さくな
り、結果的に絶縁操作ロッドの強度が向上する。

【００２９】上記のように本発明の絶縁操作ロッドにお
いては、弾性増大手段が、雄ねじ５ａのねじ山と雌ねじ
４ａのねじ山との間に設けられた弾性体である接着剤７
なので、雄ねじ５ａは弾性体である接着剤７を介して雌
ねじ４ａに力を伝達するので、ねじ山の剛性が小さくな
ったことと等価な状態となり、弾性が増大し、軸方向作
用力の不均一を緩和させているので、軸方向の強度が増
加する。

【００３０】さらに本発明の絶縁操作ロッドにおいて
は、雄ねじ５ａの先端部のねじ山が、雌ねじ４ａのねじ
山との間に少なくとも部分的な空隙を形成するように部
分的に除去されており、弾性体が空隙内に設けられてな
り、雄ねじ４ａは弾性体を介して雌ねじに力を伝達する
ので、ねじ山の剛性が小さくなったことと等価な状態と
なり、軸方向作用力の不均一を緩和させ、軸方向の強度
が増加する。

【００３１】実施の形態３．図７は本発明の絶縁操作ロ
ッドの他の実施の形態を示すねじ係合部の断面図であ
る。図において、接続金具５の雄ねじ５ａの先端部から
１〜３周分のねじ山は、他のねじ山に比べてねじ径が小
さいねじ山５ｅである。この実施の形態は、先端部のね
じ山のねじ径を小さくすることにより、その部分の隙間
に弾性体である接着剤７が多量に入る様にし、実施の形
態２と同じ効果を得たものである。各ねじ山に荷重が掛
かったときに先端部の山では接着剤が変形しやすいた
め、ねじ山の剛性が小さくなったことと等価な状態にな
り、先端部の山にかかる荷重が小さくなる。このため先
端部の山にかかる荷重が、その他のねじ山に分散し各ね
じ山が受け持つ荷重のばらつきが小さくなり、結果的に
絶縁操作ロッドの強度が向上する。

【００３２】上記のように本発明の絶縁操作ロッドにお
いては、弾性体が、接着剤７であるので、弾性体は雄ね
じ５ａと雌ねじ４ａとの間の接着作用も兼ねる。

【００３３】実施の形態４．図８は本発明の絶縁操作ロ
ッドの他の実施の形態を示すねじ係合部の断面図であ
る。本実施の形態は、雄ねじ５ａ先端部の山１〜３周分
の谷底部に軸方向に切り込み５ｆを入れたものである。
切り込み５ｆを設けた構造ではその部分のねじ山の剛性
が小さくなり低荷重で変形しやすい構造になる。本実施
の形態では荷重の分担の大きいねじ先端部の山の剛性を
小さくしているため低荷重で変形が起こり、先端部の荷
重が他のねじ山に分散し各ねじ山が受け持つ荷重のばら
つきが小さくなり絶縁操作ロッドの強度が向上する。

【００３４】上記のように本発明の絶縁操作ロッドにお
いては、周方向溝が、ねじ山の幅方向の深さを持ち、実
質的にねじ山の幅を減少させているので、弾性が増大
し、軸方向作用力の不均一を緩和させ、軸方向の強度が
増加する。

【００３５】実施の形態５．図９は本発明の絶縁操作ロ
ッドの他の実施の形態を示すねじ係合部の断面図であ
る。絶縁棒４の雄ねじ５ａの先端部の山１〜３周分のね
じ山をやや小さな形状の山とし、小さくした山のねじ面
に切り込み５ｇを入れこの中に軟質の物質でできた螺旋
材１１例えば樹脂でできたものや図ｌ０の様に金属に切
り込みを入れてばね状にした螺旋状ばね部材１２等を入
れ荷重伝達部の剛性を小さくする。本実施の形態では荷
重の大きな先端部のねじ山の間に軟質な物があるため雄
ねじ山の剛性が小さくなったものと等価な状態になり、
このため先端部の荷重が他の山に分散し各山が受け持つ
荷重のばらつきが小さくなり絶縁操作ロッドの強度が向
上する。

【００３６】上記のように本発明の絶縁操作ロッドにお
いては、弾性体が、ばね部材１２であるので、先端部に
おいて雄ねじ５ａと雌ねじ４ａは、ばね部材１２を介し
て接触するので、ねじ山の剛性が小さくなったことと等
価な状態となり、軸方向作用力の不均一を緩和させ、軸
方向の強度が増加する。

【００３７】さらに、本発明の絶縁操作ロッドにおいて
は、雄ねじ５ａのねじ山がその斜面にねじ山に沿って延
びたばね溝５ｇを持ち、ばね部材１２がばね溝５ｇ内に
設けられているので、ばねが、安定して収納され信頼性
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の絶縁操作ロッドの一例を示す一部を
断面とした側面図である。

【図２】 従来の接続金具と絶縁棒とのねじ係合部での
荷重伝達量を模式的に示したものである。

【図３】 図１のＡ部の拡大図でねじ係合部を示す断面
図である。

【図４】 ねじ山の変形の様子を示す図である。

【図５】 本発明の接続金具と絶縁棒とのねじ係合部で
の荷重伝達量を模式的に示したものである。

【図６】 本発明の絶縁操作ロッドの他の実施の形態を
示すねじ係合部の断面図である。

【図７】 本発明の絶縁操作ロッドの他の実施の形態を
示すねじ係合部の断面図である。

【図８】 本発明の絶縁操作ロッドの他の実施の形態を
示すねじ係合部の断面図である。

【図９】 本発明の絶縁操作ロッドの他の実施の形態を
示すねじ係合部の断面図である。

【図１０】 本発明の絶縁操作ロッドの他の実施の形態
を示すねじ係合部の断面図である。

【図１１】 従来の絶縁操作ロッドの構造を一部破断し
て示す正面図である。

【符号の説明】

４ 絶縁棒、４ａ 雌ねじ、５ 接続金属（接合部
材）、５ａ 雄ねじ、５ｂ，５ｆ 切り込み、７ 接着
剤（弾性体）、１２ ばね部材（弾性体）。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 雌ねじが形成され、第１の弾性係数を持
   つ絶縁棒と、 上記雌ねじにねじ係合した雄ねじを持ち、上記第１の弾
   性係数よりも大きい第２の弾性係数を持つ接続部材と、 上記雄ねじのねじ山に関連して設けられ、上記雄ねじの
   ねじ山の上記雌ねじに対する軸方向弾性を実質的に大き
   くして上記雌ねじの軸方向弾性との差を小さくする弾性
   増大手段とを備え、 上記雄ねじの上記雌ねじに対する軸方向作用力の不均一
   を緩和させてなる絶縁操作ロッド。
2. 【請求項２】 上記弾性増大手段が、上記雄ねじの先端
   部に設けられた請求項１記載の絶縁操作ロッド。
3. 【請求項３】 上記弾性増大手段が、上記ねじ山間で上
   記ねじ山に沿って延びて形成された周方向溝である請求
   項１あるいは２記載の絶縁操作ロッド。
4. 【請求項４】 上記周方向溝が、上記ねじ山の高さ方向
   の深さを持ち、実質的に上記ねじ山の高さを増大させて
   なる請求項３記載の絶縁操作ロッド。
5. 【請求項５】 上記周方向溝が、上記ねじ山の幅方向の
   深さを持ち、実質的に上記ねじ山の幅を減少させてなる
   請求項３記載の絶縁操作ロッド。
6. 【請求項６】 上記弾性増大手段が、上記雄ねじのねじ
   山と上記雌ねじのねじ山との間に設けられた弾性体であ
   る請求項１乃至５のいずれか記載の絶縁操作ロッド。
7. 【請求項７】 上記雄ねじの先端部のねじ山が、上記雌
   ねじのねじ山との間に少なくとも部分的な空隙を形成す
   るように少なくとも部分的に除去されており、上記弾性
   体が上記空隙内に設けられてなる請求項６記載の絶縁操
   作ロッド。
8. 【請求項８】 上記弾性体が、接着剤である請求項７記
   載の絶縁操作ロッド。
9. 【請求項９】 上記弾性体が、ばね部材である請求項７
   記載の絶縁操作ロッド。
10. 【請求項１０】 上記雄ねじのねじ山がその斜面にねじ
    山に沿って延びたばね溝を持ち、上記ばね部材が上記ば
    ね溝内に設けられてなる請求項９記載の絶縁操作ロッ
    ド。