JP2005534141A - 電気ケーブルのストレインリリーフ及びクロージャー - Google Patents

Abstract

【課題】少ない工具を用いて低コストで取り付けることができ、精密かつ頑丈なストレインリリーフを提供して電気的性能を確保するための方法及び装置を提供する。
【解決手段】本発明の電気伝導組立体は、少なくとも１つの電気伝導体（２０）と電気伝導編組（２４）とを有する電気伝導ケーブル（１６）と、リア部（２８）、平坦な外面（３６）を少なくとも１つ有するフロント部（３０）、及びリア部（２８）とフロント部（３０）との間に位置する窪み部（３２）を具備する、ケーブル（１６）上に設けられたストレインリリーフ（１８）と、電気伝導編組（２４）の上に配置され、該編組の素線の広がりを防止する電気伝導テープ（５０）とを備え、電気伝導編組（２４）は折り返されてフロント部（３０）を覆い、かつ窪み部（３２）の中に入り込んでいる。

Description

本発明は、電気コネクターに係り、特に電気コネクター及び電気伝導組立体に用いられるストレインリリーフに関するものである。

従来の電気コネクター及びケーブル組立体において、ケーブルの編組を金属シェルに電気的に接続する最も一般的な方法は、編組を覆う金属フェルールをかしめ、シェルを閉じる際に該フェルールをわずかに圧縮させることである。通常、かしめは手動によって行われるため、その精度が良くない。

この種のシステムには、対をなすワイヤに過剰なかしめを行うと絶縁体に損傷を与えてしまうという懸念がある。例えば、かしめの際に過度な力が作用すると、電気的性能を低下させる結果となる。また、柔らかいジャケットをかしめた場合は、信頼性のあるストレインリリーフが得られず、ケーブルがコネクターから引き離されてしまうという懸念もある。

本発明は、これらの問題点及びその他の問題点を解決するものである。ここに開示される技術は、特定の要請を満たすように仕立てることができるストレインリリーフを提供する。

本発明の一態様は、少なくとも１つの電気伝導体と電気伝導編組とを有する電気伝導ケーブルと、リア部、平坦な外面を少なくとも１つ有するフロント部、及び前記リア部と前記フロント部との間に位置する窪み部を具備する、前記ケーブル上に設けられたストレインリリーフと、前記電気伝導編組の上に配置され、該編組の素線の広がりを防止する電気伝導テープとを備え、前記電気伝導編組は折り返されて前記フロント部を覆い、かつ前記窪み部の中に入り込んでいることを特徴とする電気伝導組立体である。

本発明の他の態様は、上記電気伝導組立体と、前記電気伝導組立体の端部に接続された電気コネクターとを備え、前記電気コネクターは、前記少なくとも１つの電気伝導体に接続された少なくとも１つの接点と、前記窪み部内に位置する前記電気伝導テープ及び前記電気伝導編組の少なくとも一方に直接接触する少なくとも１つの電気伝導シェルとを有することを特徴とする電気コネクター及びケーブル組立体である。

本発明の他の態様は、少なくとも１つの電気伝導体と電気伝導編組とを有する電気伝導ケーブルを選択し、リア部、平坦な外面を少なくとも１つ有するフロント部、及び前記リア部と前記フロント部との間に位置する窪み部を具備するストレインリリーフを前記ケーブルに取り付け、前記電気伝導編組を折り返して前記フロント部を覆うとともに前記窪み部の中に入れることを特徴とする電気コネクターの組立方法である。

本発明の他の態様は、内側部位を有する中空の円筒体を備え、前記円筒体は側部において全長に亘って延びる空隙を有し、前記円筒体のリア部は平坦な端面を有し、前記円筒体のフロント部は、少なくとも１つの平坦な端面と少なくとも１つの平坦な外面とを有し、前記フロント部と前記リア部との間には窪み部が設けられ、該窪み部は電気伝導編組を受けるのに適した形状を有することを特徴とする電気伝導体用の一体型ストレインリリーフである。

本発明によれば、ストレインリリーフの製造及び取り付けに関する様々な点をより効果的に制御することにより、電気的性能やその他の点でより優れた制御が達成される。

また、ここに開示されるストレインリリーフの実施形態によれば、さらなる利点が提供される。例えば、ストレインリリーフの一実施形態では、ストレインリリーフを設置するための補助工具を少なく、または不要とすることができる。これにより電気的性能を維持しつつ設置時間を改善することができ、また設置費用を低減することができる。また、複数のストレインリリーフを、少ない追加費用で製造することもできる。更に、多様なサイズのストレインリリーフの販売を最小限の出荷で実現することができる。

一実施形態では、オーバーモールドされたストレインリリーフが用いられる。低圧力オーバーモールド法を用いることにより、ケーブルの電線に損傷を与えることがない。更なる本発明の一実施形態では、ストレインリリーフをケーブル上にオーバーモールドするのではなく、スリップオンストレインリリーフをケーブルにはめ込む。

図１に、本発明の特徴を備えた電気コネクター及びケーブル組立体１０の端部の斜視図を示す。なお、図面に示される例示的な実施形態を参照して本発明について説明するが、本発明は代替的な態様を有する実施形態においても具現化することができることは言うまでもない。加えて、あらゆる好適なサイズ、形状、タイプの要素または材料を用いることができる。

図２乃至６を参照して説明するストレインリリーフは、オーバーモールドされた一体型のストレインリリーフ１８である。また、第２の好適な実施形態であるスリップオンストレインリリーフ７７，７９，８１については図７乃至１０を参照して説明する。

電気コネクター及びケーブル組立体１０は、基本的に、電気伝導組立体１２と電気コネクター１４とを備えている。また、図２に示すように、電気伝導組立体１２は、基本的に、電気伝導ケーブル１６と、低圧でオーバーモールドされたストレインリリーフ１８とを備えている。なお、ケーブル１６は一般的な電気伝導ケーブルである。ケーブル１６は、基本的に、複数の電気伝導体２０と、内側絶縁体２２と、電気伝導外側編組２４と、外側絶縁カバー２６とを備えている。この実施形態では、ケーブルは、個々の絶縁カバーによって覆われた対をなす導線と、各対の導線及び絶縁カバーを覆うカバーとを備えている。しかしながら、代替の実施形態として、あらゆる好適な電気伝導ケーブルを用いることができる。

一実施形態においては、ストレインリリーフ１８は外側絶縁カバー２６の上にオーバーモールドされる。また一実施形態では、ストレインリリーフ１８は低圧成形法によってオーバーモールドされる。型枠をケーブル１６の上に被せた状態で閉じ、そして、熱可塑性樹脂などの低圧材料によって型枠の空洞を満たす。好適な材料の例としてポリプロピレンや６−６ナイロン（商標）が挙げられるが、これに限られない。硬化後、型枠が開けられ、成形品１８が残留する。

また、図３乃至６に示すように、ストレインリリーフ１８は一体成形プラスチックまたはポリマー部材として形成されている。ストレインリリーフ１８は、基本的に、リア部２８と、フロント部３０と、フロント部及びリア部との間に位置する窪み部３２と、中央開口部３４とを備えている。中央開口部３４は、ストレインリリーフ１８の前端部と後端部との間に亘って延び、ストレインリリーフ１８を貫通している。

リア部２８は、本実施形態では、一般的な丸いリング形状を有している。このリア部は、平坦または滑らかな外側端面を備えている。しかしながら、代替の実施形態ではいかなる好適な形状であってもよい。フロント部３０はリング形状を有すると共に、六角形の外側形状を有している。フロント部もまた平坦または滑らかな外側端面を備えている。六角形の外側形状は、フロント部の外側に平坦面３６を提供する。代替の実施形態では、フロント部はあらゆる好適な多角形状を有してもよい。あるいは少なくとも１つの平坦面を含む、または後述するように、電気コネクターシェルの結合面に結合する平面（それらの間に編組２４の一部が挟まれる）を少なくとも１つ含むあらゆる好適な形状を有してもよい。

図７を参照して、ストレインリリーフの第２の実施形態について説明する。図７には、３つのストレインリリーフ７７，７９，８１が１セットとして示されており、これらは一の成形法により同時に製造される。図示されているストレインリリーフ７７，７９，８１は、成形工程から生じた余剰材料であるばり８７により接続されている。なお、ばり８７は、ストレインリリーフ７７，７９，８１を整然と一まとめにするため、例えば販売目的のために、左側に位置するようにしてもよい。一実施形態では、列をなす様々なサイズのストレインリリーフ７７，７９，８１が１セットとして製造され、このセットは、図７に示すような状態で販売される。この実施形態は様々な場合に有益である。たとえば、様々なケーブルサイズに合うコネクターを組立てる際に、ユーザーが適切なサイズのストレインリリーフ７７，７９，８１を確実に得たいといった場合に有益である。

図７に示すように、スリップオンストレインリリーフ７７，７９，８１は、オーバーモールドされたストレインリリーフ１８には無いいくつかの特徴を有している。スリップオンストレインリリーフ７７，７９，８１は中空の円柱体であり、ストレインリリーフ７７，７９，８１の一側面に沿って間隙８５が形成されている。ケーブル１６の絶縁体２６に対して把持力を与えるために歯８３を設けてもよい。ストレインリリーフ７７，７９，８１を取り付けるため、及び加圧された後でも適切な形状が維持されるように、スリップオンストレインリリーフ７７，７９，８１は間隙８５を有している。この間隙８５はフロント部３０からリア部２８まで延び、これによりストレインリリーフ８１の壁に裂け目を形成している。すなわち、スリップオンストレインリリーフ７７，７９，８１はＣ字型断面形状を有している。間隙８５の形態は、ケーブル１６の形状や所定のコネクター１４との使用に好適な加圧の程度などの各要素に基づいて決定される。

ストレインリリーフ８１の裏面図である図８に示すように、回り止め８９を設けてもよい。この回り止め８９はストレインリリーフ７７，７９，８１の内側部位上に位置し、中央開口部３４に沿って延びている。回り止め８９は柔軟性を持たせるためにストレインリリーフ７７，７９，８１に組み込んでもよい。柔軟性は取り付けの際に間隙８５の幅をより大きくできる点で有利である。すなわち、回り止め８９はストレインリリーフ８１の壁同士を容易に離間させ、間隙８５の幅を容易に大きくすることができる。複数の回り止め８９を設けてもよい。回り止め８９はストレインリリーフ８１の全長に亘って延びているが、回り止め８９はストレインリリーフ７７，７９，８１の全長よりも短くてもよい。

一実施形態では、加圧された状態にあるストレインリリーフ８１が偏らないように、回り止め８９の大きさまたは形状が決定される。すなわち、回り止め８９は、間隙８５の特性に似せて形成される。他の実施形態では、その逆についても同じことが言える。すなわち、回り止め８９の各要件に照らしてバランスのとれた加圧が行なわれるように間隙８５が形成される。

図８に示すように、４つの歯８３が設けられている。歯８３はストレインリリーフ８１の内側部位上に位置し、中央開口部３４に沿って延びている。歯８３の数はそれより多くても少なくてもよい。図７では、歯８３は１本の筋として示されているが、他の実施形態では、歯８３は複数の筋であってもよい。また、図８に示す実施形態では、歯８３は周方向に分布して配置されており、それぞれが隣接する歯と約９０Ｅの角度をなして分離している。他の実施形態では、異なる態様で歯８３が周方向に分布してもよい。

図９はストレインリリーフ８１の正面図を示す。この図では、ストレインリリーフ８１の他の特徴、例えば図６の実施形態に示す平坦面３６が明らかになっている。

図１０はストレインリリーフ８１の側面図を示す。この側面図には印し９０が表されている。この印し９０は成形時に凹部として形成してもよく、または、押印、エンボス加工などによってストレインリリーフ７７，７９，８１に形成してもよい。印し９０は複数であってもよく、これらは種々の情報をコード化して伝達するために用いることができる。例えば、一実施形態として、サイズ情報をコード化してユーザーに伝達することができ、また他の実施形態として、ロット情報をコード化して製造業者に伝達することができる。また、他の実施形態として、カラーコーディング技術を用いてもよく、この場合は、ストレインリリーフ７７，７９，８１の形態をそのストレインリリーフ７７，７９，８１の色に応じて決定することができる。滑らかなまたは平坦なフロント端面９２、及び滑らかなまたは平坦なリア端面９４は図１０に示されている。

ストレインリリーフの取り付けは、適切な工具を用いて手動若しくは遠隔操作により行うことができる。他の実施形態として、電気伝導体を組立てる前などの適切な時に、スリップオンストレインリリーフ８１をケーブル１６の端部を覆うようにはめ込んでもよい。他の実施形態では、スリップオンストレインリリーフ７７，７９，８１の間隙８５は、ケーブル１６をストレインリリーフ７７，７９，８１に横から挿入するために、少なくとも部分的に強制的に開かれる。次いでストレインリリーフ７７，７９，８１に作用する拡開力が解かれる。そして、ストレインリリーフ７７，７９，８１は、拡開力が作用する前の形に実質的に戻る。このようにして、ストレインリリーフ７７，７９，８１をケーブル１６上に滑り込ませる。ストレインリリーフ７７，７９，８１を噛み合わせないこと、またはロックさせないことが好ましい。

図１１には、電気コネクター１４に取り付けられた電気伝導組立体１２が部分的に示されている。電気コネクター１４は、基本的に、複数の電気接点３８と、ハウジング４０と、電気伝導シェル４２とを備えている。シェル４２は、この実施形態では、２つの片側部材４４，４６から構成され、これらは締結具４８によってハウジング４０を覆うように互いに固定される。代替の実施形態では、シェルは適当な数の部材片から構成されてもよく、これらの部材片は適当なサイズまたは形状を有してよく、適当な手段により互いに及び／又はハウジングに固定するようにしてもよい。図１１に示す実施形態では、シェル４２の第１の片側部材４４はコネクターから離れた状態で示されており、電気伝導組立体１２とコネクター１４との接続部を示している。片側部材４４，４６は内側を向く平坦部５２と突出するリブ５４とを備えており、これらは互いに対向している。リブ５４は、内側に突出する、シェル片４４，４６の裏側の壁部によって形成されている。

ケーブル１６の電気伝導体２０は、コネクター１４の電気接点３８に取り付けられている。オーバーモールドされたストレインリリーフ１８またはスリップオンストレインリリーフ７７，７９，８１の前方にあるケーブル１６の外側カバー２６の適当な部位は取り除かれており、編組２４の露出箇所が折り返されてストレインリリーフ１８，７７，７９，８１の上に覆い被されている。編組２４は折り返されてフロント部３０を覆うとともに窪み部３２に入り込んでいる。

この実施形態では、電気伝導組立体１２は更に電気伝導テープ５０を備えている。このテープ５０は編組２４に取り付けられ、これにより編組の素線が広がることを防止している。好ましい実施形態では、電気伝導テープは金属被覆された銅テープである。しかしながら、代替の実施形態では、適当なタイプの電気伝導性締結具を用いて編組２４をストレインリリーフ１８，７７，７９，８１のフロント部３０及び窪み部３２に固定してもよい。代替の実施形態では、テープや他の編組端部締結具を設けなくともよい。

最終組立時にシェル４２の片側部材４４，４６が互いに結合されると、突出するリブ５４がストレインリリーフの窪み部３２に入り込んで編組２４の一部をストレインリリーフ１８，７７，７９，８１とシェル４２との間に挟み込む。テープ５０が窪み部３２に位置する場合は、テープの一部もストレインリリーフ１８，７７，７９，８１とシェル４２との間に挟まれる。シェル４２の平坦部５２はテープ５０及び編組２４をストレインリリーフ１８，７７，７９，８１のフロント部３０の対向する２つの平坦面３６に押し付けるようにしてシェル４２とストレインリリーフ１８，８１との間に挟む。このようにすることでシェル４２がストレインリリーフ７７，７９，８１を保持し、その最終位置に押圧し、これによって編組とシェルとの間で電気的結合がなされる。

この実施形態では、ストレインリリーフ１８，７７，７９，８１は単一の部材であるが、３つの目的を有している。フロント部３０の六角形はケーブル編組が金属シェルによって押圧されることを可能とする形状を提供する。中央窪み部は金属編組を金属シェルとともに閉じ込めてケーブルがコネクター１４から引き離されてしまうことを防止する。リア部２８はケーブル１２がコネクター１４内に押し込められてしまうことを防止し、電気伝導体２０と接点３８との接続部の損傷を防止する。

従来の電気コネクター及びケーブル組立体において、ケーブルの編組を金属シェルに電気的に接続するための最も一般的な方法は、編組を覆う金属フェルールをかしめ、シェルを閉じる際に該フェルールをわずかに圧縮させることである。この種のシステムには、対をなすワイヤをかしめると絶縁体に損傷を与えてしまい、ケーブル組立体の性能を低下させてしまうという懸念がある。また、柔らかいジャケット２６をかしめた場合、安定したストレインリリーフが行われず、ケーブルがコネクターから引き離されてしまうという懸念もある。

本発明はプラスチック製のストレインリリーフを提供することによりこれらの問題を解決するものである。プラスチック製のストレインリリーフはケーブル１６上にオーバーモールドしてもよい。低圧オーバーモールド法を用いる場合はケーブルのワイヤに損傷を与えることがない。本発明の代替の実施形態では、ストレインリリーフ１８をケーブル１６の上にオーバーモールドするのではなく、スリップオンストレインリリーフ７７，７９，８１をケーブル１６上に滑り込ませる。

今まで述べた説明は本発明の例示に過ぎないことは言うまでもなく、この技術分野に属する通常の知識を有する者であれば本発明の趣旨を逸脱することなく種々多様な代替例及び改良例を工夫することができる。すなわち、本発明は特許請求の範囲に含まれる総ての代替例、改良例、及び変形例を包含するものである。

本発明の特徴を備えた電気コネクター及びケーブル組立体の端部を示す斜視図である。 電気コネクターに取り付ける前の図１に示すケーブル及びストレインリリーフの斜視図である。 図１に示すストレインリリーフの斜視図である。 図３に示すストレインリリーフの裏面図である。 図３に示すストレインリリーフの側面図である。 図３に示すストレインリリーフの正面図である。 １本の帯状片上にある、第２の実施形態に係る３つのストレインリリーフを示す斜視図である。 図７に示す１つのストレインリリーフを示す裏面図である。 図７に示す１つのストレインリリーフを示す正面図である。 図７に示す１つのストレインリリーフを示す側面図である。 図１に示す電気コネクター及びケーブル組立体の部分的な分解斜視図である。

符号の説明

１０ 電気コネクター及びケーブル組立体
１２ 電気伝導組立体
１４ 電気コネクター
１６ 電気伝導ケーブル
１８，７７，７９，８１ ストレインリリーフ
２０ 電気伝導体
２２ 内側絶縁体
２４ 編組
２６ 外側絶縁カバー
２８ リア部
３０ フロント部
３２ 窪み部
３４ 中央開口部
３６ 平坦面
３８ 電気接点
４０ ハウジング
４２ 電気伝導シェル
４４，４６ 片側部材
４８ 締結具
５０ テープ
５２ 平坦部
５４ リブ
８３ 歯
８５ 間隙
８７ ばり
８９ 回り止め
９０ 印し
９２ フロント端面
９４ リア端面

Claims (20)

1. 少なくとも１つの電気伝導体と電気伝導編組とを有する電気伝導ケーブルと、
   リア部、平坦な外面を少なくとも１つ有するフロント部、及び前記リア部と前記フロント部との間に位置する窪み部を具備する、前記ケーブル上に設けられたストレインリリーフと、
   前記電気伝導編組の上に配置され、該編組の素線の広がりを防止する電気伝導テープとを備え、
   前記電気伝導編組は折り返されて前記フロント部を覆い、かつ前記窪み部の中に入り込んでいることを特徴とする電気伝導組立体。
2. 前記ストレインリリーフの前記フロント部の外側形状は六角形であることを特徴とする請求項１に記載の電気伝導組立体。
3. 前記電気伝導テープは金属被覆された銅テープであることを特徴とする請求項２に記載の電気伝導組立体。
4. 前記ストレインリリーフはオーバーモールドされたストレインリリーフであることを特徴とする請求項１に記載の電気伝導組立体。
5. 前記ストレインリリーフは低圧材料を含む材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気伝導組立体。
6. 前記ストレインリリーフは、熱可塑性材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気伝導組立体。
7. 前記ストレインリリーフはスリップオンストレインリリーフであることを特徴とする請求項１に記載の電気伝導組立体。
8. 前記ストレインリリーフは該ストレインリリーフの壁に形成された間隙を有することを特徴とする請求項７に記載の電気伝導組立体。
9. 前記ストレインリリーフは、該ストレインリリーフの内側部位に配置された少なくとも１つの歯を備えていることを特徴とする請求項７に記載の電気伝導組立体。
10. 前記ストレインリリーフは、該ストレインリリーフの内側部位に配置された少なくとも１つの回り止めを備えていることを特徴とする請求項７に記載の電気伝導組立体。
11. 請求項１に記載の電気伝導組立体と、
    前記電気伝導組立体の端部に接続された電気コネクターとを備え、
    前記電気コネクターは、前記少なくとも１つの電気伝導体に接続された少なくとも１つの接点と、前記窪み部内に位置する前記電気伝導テープ及び前記電気伝導編組の少なくとも一方に直接接触する少なくとも１つの電気伝導シェルとを有することを特徴とする電気コネクター及びケーブル組立体。
12. 少なくとも１つの電気伝導体と電気伝導編組とを有する電気伝導ケーブルを選択し、
    リア部、平坦な外面を少なくとも１つ有するフロント部、及び前記リア部と前記フロント部との間に位置する窪み部を具備するストレインリリーフを前記ケーブルに取り付け、
    前記電気伝導編組を折り返して前記フロント部を覆うとともに前記窪み部の中に入れることを特徴とする電気コネクターの組立方法。
13. 前記電気伝導編組の上に電気伝導テープを当てて前記編組の素線の広がりを防止することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記電気伝導体、前記ストレインリリーフ、及び前記電気伝導テープの少なくとも一部の上に電気伝導シェルを取り付けることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記取り付けは、前記ストレインリリーフを前記ケーブルの上にオーバーモールドすることにより行われることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
16. 前記オーバーモールドは低圧成形法によって行われることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記取り付けは、前記ストレインリリーフを前記ケーブルにはめ込むことにより行われることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
18. 内側部位を有する中空の円筒体を備え、前記円筒体は側部において全長に亘って延びる空隙を有し、
    前記円筒体のリア部は平坦な端面を有し、
    前記円筒体のフロント部は、少なくとも１つの平坦な端面と少なくとも１つの平坦な外面とを有し、
    前記フロント部と前記リア部との間には窪み部が設けられ、該窪み部は電気伝導編組を受けるのに適した形状を有することを特徴とする電気伝導体用の一体型ストレインリリーフ。
19. 前記ストレインリリーフは、前記内側部位に配置された少なくとも１つの歯を備えることを特徴とする請求項１８に記載の一体型ストレインリリーフ。
20. 前記ストレインリリーフは、前記内側部位に配置された少なくとも１つの回り止めを備えることを特徴とする請求項１８に記載の一体型ストレインリリーフ。
    

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