JP2006136148A - 電線接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電線の接続解除を容易に行うことができる電線接続装置を提供する。
【解決手段】 ２本の電線を互いに接続するための電線接続装置であって、長手方向両端部の外面にネジ部２ｂがそれぞれ形成された挿入筒２と、その挿入筒２の上記ネジ部２ｂに螺合され、上記挿入筒２の長手方向外側端部に向かうほど内径が小さくなるようにテーパ状に形成されたネジ部７ａを有する固定ナット７と、上記挿入筒２の内側に配置されると共に、上記固定ナット７に対して軸方向に相対移動不可に連結された内部リング９とを備えたものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、放送設備等に使用される銅管同軸給電線等の電線を互いに接続するための電線接続装置に関するものである。

図６に従来の電線接続装置（ストレートカップリング）を示す。

この電線接続装置３０は、２本の銅管同軸給電線（以下電線という）の外部導体Ａ１，Ａ２同士を電気的・機械的に接続するためのものであり、導電性材料からなる挿入筒３１と、その挿入筒３１の端部近傍の外周に装着されたステンレス製の締付バンド３２とを備える。

挿入筒３１は円筒状の部材からなり、その長手方向両端部には、長手方向に延出するスリット（すり割り）３３が周方向に間隔を隔てて複数形成される。挿入筒３１の内径は、接続すべき電線の外部導体Ａ１，Ａ２の外径よりも僅かに（例えば０．３ｍｍ程度）大きく形成される。

この電線接続装置３０により２本の電線を互いに接続する場合、まず、挿入筒３１の両端から各電線の外部導体Ａ１，Ａ２を挿入し、挿入筒３１の内部で外部導体Ａ１，Ａ２の先端同士を突合わせる。次に、締付バンド３２により挿入筒３１を締め付ける。この結果、挿入筒３１が圧縮・縮径されて外部導体Ａ１，Ａ２に押し付けられる。これにより、各外部導体Ａ１，Ａ２と挿入筒３１とが互いに固定され、両電線の外部導体Ａ１，Ａ２同士が電気的・機械的に接続される。

他の電線接続装置としては、挿入筒３１の外面にネジ部を形成し、そのネジ部に締付ナットを螺合させて挿入筒３１を圧縮・縮径し、外部導体Ａ１，Ａ２に押し付けるタイプも知られている（特許文献１参照）。

特開２００２−１６５３２３号公報

ところが、上述したような従来の電線接続装置（ストレートカップリング）では、電線の接続を行った後、その接続を解除すべく締付バンド３２又は締付ナットを緩めたときに、挿入筒３１の形状が元に戻らないという問題があった。つまり、接続時の締付により挿入筒３１が塑性変形するため、締付バンド３２又は締付ナットを緩めても挿入筒３１の径が元のサイズまで復帰しないのである。

このため、従来の電線接続装置では、電線同士の接続を解除すべく各電線の外部導体Ａ１，Ａ２を挿入筒３１から抜き取ろうとしても、外部導体Ａ１，Ａ２と挿入筒３１との間の摩擦力が大きく、抜き取ることができない場合があった。また、抜き取ることができたとしても、抜き取り時に付与する大きな力によって挿入筒３１が変形してしまうことがあった。挿入筒３１が変形してしまうとその伝送特性が悪化するため、再度使用することができなくなってしまう。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、電線の接続解除を容易に行うことができる電線接続装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、２本の電線を互いに接続するための電線接続装置であって、長手方向両端部の外面にネジ部がそれぞれ形成された挿入筒と、その挿入筒の上記ネジ部に螺合され、上記挿入筒の長手方向外側端部に向かうほど内径が小さくなるようにテーパ状に形成されたネジ部を有する固定ナットと、上記挿入筒の内側に配置されると共に、上記固定ナットに対して軸方向に相対移動不可に連結された内部リングとを備えたものである。

ここで、上記挿入筒の上記ネジ部は、上記固定ナットのネジ部とほぼ同じ傾斜角度で傾斜したテーパ状に形成されても良い。

また、上記挿入筒の長手方向両端部に、長手方向に延出するスリットが形成され、上記内部リングが、上記挿入筒内に配置される環状部分と、その環状部分の外面に設けられ、上記挿入筒の上記スリットを通って外側に延出して上記固定ナットと係合する羽根とを備えても良い。

また、上記内部リングの上記環状部分の外径が、上記挿入筒の長手方向外側端部の内径とほぼ等しく形成されても良い。

本発明によれば、電線の接続を解除すべく固定ナットを緩めると、その固定ナットと共に内部リングが移動して、挿入筒と電線の外部導体との間に隙間を形成する。従って、電線の外部導体を挿入筒から容易に抜き取ることができる。

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１及び図２は本実施形態に係る電線接続装置を示しており、図１が電線の接続時の状態を、図２が電線の接続を解除する時の状態を示している。また、図３は本実施形態の電線接続装置を構成する部材の一つである挿入筒の斜視図、図４は本実施形態の電線接続装置を構成する部材の一つである固定・解除リングの展開斜視図、図５は固定・解除リングの部分断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態の電線接続装置１は、２本の銅管同軸給電線（以下電線という）の外部導体Ａ１，Ａ２同士を電気的・機械的に接続するためのものであり、導電性材料からなる挿入筒２と、その挿入筒２に装着される二つの固定・解除リング３とを備えている。

まず、図３を用いて挿入筒２を説明する。

図に示すように、挿入筒２は略円筒状の部材からなり、その長手方向両端部には、長手方向に延出するスリット（すり割り）６が形成される。本実施形態ではスリット６は、挿入筒２の両端において、それぞれ６０°間隔で６個ずつ形成され、挿入筒２の長手方向中央部を若干越えて延出する。挿入筒２の両端のスリット６同士は、互いの先端部が干渉しないように周方向にオフセットさせて配置される。本実施形態では、一端の二つのスリット６間の中央に他端のスリット６が位置するように、両端のスリット６同士が周方向に３０°間隔を隔てて交互に配置される。しかしながら、本発明はこの点において限定されず、スリット６の個数、間隔等に制約はない。

挿入筒２の長手方向中央部２ａは、挿入筒２の軸線Ｃ１に沿って略直線状に延出し、その中央部２ａの両端にそれぞれ位置する両端部２ｂは、軸線Ｃ１に対して所定角度θ１で傾斜して延出する。具体的に説明すると、挿入筒２の長手方向両端部２ｂは、外側端部に向かう程その直径が小さくなるようにテーパ状に形成されており、その外面にはネジが切られている。そこで、以降はこの長手方向両端部２ｂをテーパ雄ネジ部と言う。このテーパ雄ネジ部２ｂの最外側、即ち、挿入筒２の両端の内径Ｒ１−Ｉは、接続すべき電線の外部導体Ａ１，Ａ２の外径Ｒａ（図１参照）よりも若干大きく形成される。なお、スリット６はテーパ雄ネジ部２ｂを越えて延出する。

次に、図４及び図５を用いて、固定・解除リング３を説明する。

図に示すように、固定・解除リング３は、固定ナット７と、内部リング９と、押さえプレート１０と、ストップリング１１とを備える。

固定ナット７は略円筒状の部材からなり、その内面には小径部７ａと大径部７ｂとが形成される。それら小径部７ａと大径部７ｂとの境目には肩部１２が形成される。大径部７ｂは固定ナット７の軸線Ｃ２に沿って略直線状に延出し、小径部７ａは軸線Ｃ２に対して所定角度θ２で傾斜して延出する。具体的に説明すると、小径部７ａは、外側端部に向かう程（大径部７ｂから離れる程）その内径が小さくなるようにテーパ状に形成されており、その内面には挿入筒２のテーパ雄ネジ部２ｂに螺合可能なネジが切られている。そこで、以降はこの小径部７ａをテーパ雌ネジ部と言う。テーパ雌ネジ部７ａの傾斜角度θ２は挿入筒２のテーパ雄ネジ部２ｂの傾斜角度θ１（図３参照）と略等しい。テーパ雌ネジ部７ａの最外側、即ち、固定ナット７の一端（図５中右側端部）の内径Ｒ２は、挿入筒２の両端部の外径Ｒ１−Ｏ（図３参照）と略等しい。

固定ナット７の大径部７ｂの内面には、リング溝１３が形成される。

内部リング９は、環状部分９ａと、その環状部分９ａの外面に設けられた羽根９ｂとを備える。羽根９ｂは、挿入筒２のスリット６と同間隔で同数設けられる。即ち、本実施形態では、羽根９ｂは、環状部分９ａの周方向に６０°間隔を隔てて６個設けられる。また、羽根９ｂは、挿入筒２のスリット６内に挿入でき、かつ後述する電線接続時の挿入筒２の縮径を許容できるように、その幅がスリット６の幅よりも小さく形成される。また本実施形態では、羽根９ｂの軸方向長さは環状部分９ａの長さよりも若干短く形成される。

内部リング９の環状部分９ａの外径Ｒ３は、挿入筒２の長手方向両端部の内径Ｒ１−Ｉ（図３参照）とほぼ同じか若干大きく形成される。また、内部リング９の環状部分９ａの内径は、接続すべき電線の外部導体Ａ１，Ａ２の外径Ｒａ（図１参照）よりも若干大きく形成される。

図５に示すように、内部リング９は固定ナット７の大径部７ｂ内に挿入・配置され、羽根９ｂの一側が固定ナット７の肩部１２と当接・係合する。

押さえプレート１０及びストップリング１１は、内部リング９を固定ナット７内に保持するためのものである。具体的に説明すると、押さえプレート１０はリング状の板材からなり、固定ナット７の大径部７ｂ内に収容されて、内部リング９の羽根９ｂの他側と当接する。ストップリング１１は、略Ｃ字状のバネからなり、固定ナット７の大径部７ｂに形成されたリング溝１３内に圧縮状態で収容される。この、ストップリング１１は押さえプレート１０と当接し、これらストップリング１１と押さえプレート１０とにより、内部リング９が固定ナット７の大径部７ｂ内に保持される。従って、内部リング９は固定ナット７に対して、周方向には相対回転可能、軸方向には相対移動不可に連結される。なお、ストップリング１１の端部に形成された穴１１ａ（図４参照）は、ストップリング１１を固定ナット７のリング溝１３内に収容する際にストップリング１１を圧縮する治具を挿入するためのものである。

さて、図１及び図２に示すように、本実施形態の電線接続装置１は、挿入筒２に二つの固定・解除リング３を装着して構成される。

図から分かるように、各固定・解除リング３は、その固定ナット７のテーパ雌ネジ部７ａを挿入筒２の両端のテーパ雄ネジ部２ｂにそれぞれ螺合させて装着される。このとき、固定・解除リング３の内部リング９は、その環状部分９ａが挿入筒２の内側に配置され、羽根９ｂが挿入筒２の各スリット６内に配置される。つまり、羽根９ｂは環状部材９ａからスリット６を通って挿入筒２の外側に延出して固定ナット７と係合する。図から分かるように、挿入筒２は内部リング９の環状部分９ａと固定ナット７との間に配置される。

固定・解除リング３の固定ナット７を挿入筒２に対して相対回転させると、テーパ雌ネジ部７ａとテーパ雄ネジ部２ｂとの螺合により、固定ナット７が挿入筒２の軸方向（長手方向）に相対移動する。内部リング９、押さえプレート１０及びストップリング１１は、固定ナット７に対して軸方向に相対移動不可に取り付けられているので、固定ナット７が挿入筒２の軸方向に移動すると、それら内部リング９、押さえプレート１０及びストップリング１１も同様に移動する。つまり、固定ナット７を挿入筒２に対して回転させると、固定・解除リング３全体が挿入筒２の軸方向に移動することになる。固定・解除リング３が挿入筒２の軸方向に移動するとき、内部プレート９は回転することなく、その羽根９ｂが挿入筒２のスリット６に沿って移動する。なお、図から分かるように、固定・解除リング３は、そのストップリング１１側（図１（ｂ）の左側）が挿入筒２の長手方向中央側に位置するようにして挿入筒２に装着される。

さて、以上説明してきた本実施形態の電線接続装置１による電線の接続方法及び接続解除方法を説明する。

＜電線接続方法＞
この電線接続装置１により２本の電線を互いに接続する場合、まず、両固定・解除リング３の固定ナット７を挿入筒２から外す（緩める）方向に回転して、図２に示すように、各固定・解除リング３の外側端部を挿入筒２の外側端部とほぼ面一に位置させる。

上述したように、固定ナット７の外側端部の内径Ｒ２（図５参照）は、挿入筒２の両端部の外径Ｒ１−Ｏ（図３参照）とほぼ等しいので、固定・解除リング３が挿入筒２の両端に位置したこの状態では挿入筒２に何らの負荷も作用せず、その本来の形状が保たれる。つまり、この状態では、挿入筒２の両端部の内径Ｒ１−Ｉ（図３参照）は、接続すべき電線の外部導体Ａ１，Ａ２の外径Ｒａよりも若干大きい。

そこで、挿入筒２の両端から、各電線の外部導体Ａ１，Ａ２をそれぞれ挿入筒２及び内部リング９内に挿入し、外部導体Ａ１，Ａ２の先端同士を突合わせる。

次に、固定・解除リング３の固定ナット７を挿入筒２に対して締め付ける方向に回転して、図１に示すように、固定・解除リング３を挿入筒２の長手方向中央側に移動させる。ここで、挿入筒２のテーパ雄ネジ部２ｂの外径は中央側に向かうに程大きくなるのに対して、固定ナット７の内径は不変である（特に、固定ナット７の外側端部の内径Ｒ２はテーパ雄ネジ部２ｂの最小外径Ｒ１−Ｏとほぼ等しい）ため、固定・解除リング３が挿入筒２の長手方向中央側に移動するにつれて、挿入筒２のテーパ雄ネジ部２ｂが固定ナット７により径方向内側へと押圧・圧縮される。即ち、テーパ雄ネジ部２ｂが固定ナット７により締め付けられて、その傾斜角度θ１が大きくなる（θ１→θ１’）と共に、各スリット６の幅が小さくなる。これにより、挿入筒２のテーパ雄ネジ部２ｂが縮径して外部導体Ａ１，Ａ２の外面に押し付けられる。この結果、各外部導体Ａ１，Ａ２と挿入筒２とが互いに固定され、両電線の外部導体Ａ１，Ａ２同士が電気的・機械的に接続される。

挿入筒２と外部導体Ａ１，Ａ２との間の押し付け力は、固定・解除リング３の位置と、固定ナット７の最小内径（外側端部の内径Ｒ２）とにより決定される。つまり、固定・解除リング３の位置が挿入筒２の長手方向中央部に近づく程、テーパ雄ネジ部２ｂの傾斜角度θ１’が大きくなるため上記押し付け力は大きくなる。また、固定ナット７の最小内径Ｒ２が小さい程、テーパ雄ネジ部２ｂの傾斜角度θ１’が大きくなるため上記押し付け力は大きくなる。従って、固定ナット７の最小内径Ｒ２は、固定・解除リング３を挿入筒２に対して締め付けて所定位置まで移動させたときに、挿入筒２と外部導体Ａ１，Ａ２との間に所定の（適切な）押し付け力を付与できるような寸法に設定される。

＜電線接続解除方法＞
図１に示す接続状態から、電線同士の接続を解除する場合、固定・解除リング３の固定ナット７を挿入筒２から外す（緩める）方向に回転して、各固定・解除リング３を挿入筒２の両端側へ移動させ、図２に示すように、各固定・解除リング３の外側端部を挿入筒２の外側端部とほぼ面一に位置させる。このとき、挿入筒２はそのテーパ雄ネジ部２ｂが圧縮されて接続前の状態よりも縮径された状態であるが、固定・解除リング３の内部リング９の環状部分９ａの外径Ｒ３（図５参照）が接続前の挿入筒２の両端部の内径Ｒ１−Ｉ（図３参照）とほぼ等しいため、固定・解除リング３が挿入筒２の長手方向（軸方向）外側に移動するにつれて、挿入筒２のテーパ雄ネジ部２ｂが内部リング９により径方向外側へと押し拡げられる。つまり、テーパ雄ネジ部２ｂの傾斜角度θ１’が徐々に小さくなる（θ１’→θ１）と共に各スリット６の幅が大きくなり、挿入筒２のテーパ雄ネジ部２ｂが接続前の形状に強制的に戻される。この結果、各外部導体Ａ１，Ａ２の外面と挿入筒２のテーパ雄ネジ部２ｂの内面との間に隙間Ｄ（図２（ｂ）参照）が生じ、両者の間の摩擦力が著しく低減する。つまり、挿入筒２と外部導体Ａ１，Ａ２との間に内部リング９の環状部分９ａが存在するため、内部リング９を挿入筒２の軸方向外側に移動させることにより、挿入筒２と外部導体Ａ１，Ａ２との間に環状部分９ａの厚さに相当する隙間を形成することができる訳である。その後、各電線の外部導体Ａ１，Ａ２を挿入筒２から抜き取るのであるが、上記のように両者の間には隙間が形成されているため、抜き取り作業を極めて容易に行うことができる。

このように、本実施形態の電線接続装置１によれば、電線同士の接続を解除すべく固定・解除リング３を緩めると、内部リング９が挿入筒２の軸方向に移動して、挿入筒２を押し拡げて元の形状へと復帰させるため、外部導体Ａ１，Ａ２の抜き取り作業を極めて容易に行うことが可能となる。従って、外部導体Ａ１，Ａ２の抜き取り時に大きな力を加える必要もなく、挿入筒２が変形してしまうおそれもない。よって、外部導体Ａ１，Ａ２を抜き取った後、電線接続装置１を再使用することができる。

本発明は上記実施形態に限定はされない。

例えば、上記実施形態では固定ナット７のテーパ雌ネジ部７ａの傾斜角度θ２と挿入筒２のテーパ雄ネジ部２ｂの傾斜角度θ１とをほぼ等しくするとしたが、必ずしもその必要はない。更に言えば、挿入筒２の両端に形成するネジ部２ｂはテーパ状ではなく直線状に形成しても良い。挿入筒２のネジ部２ｂが直線状であっても、固定ナット７のネジ部７ａをテーパ状に形成しておけば、固定ナット７を挿入筒２のネジ部２ｂに螺合させることでネジ部２ｂを強制的に傾斜させて圧縮・縮径することができるからである。

また、上記実施形態では、電線同士の接続を解除するときに、固定・解除リング３の外側端部を挿入筒２の外側端部と面一に位置させるとしたが、必ずしもその必要はない。つまり、挿入筒２と外部導体Ａ１，Ａ２との間に隙間を形成して両者間の摩擦力を充分に低減できる位置であれば、どのような位置であっても良い。更に、電線同士の接続を解除するときに、固定・解除リング３を挿入筒２から完全に取り外すようにしても良い。

また、上記実施形態では、銅管同軸給電線同士を接続する例を示したが、他の電線の接続にも適用可能である。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る電線接続装置の側面図であり、電線接続時の状態を示している。（ｂ）は図１（ａ）のＢ部拡大図である。 （ａ）は本発明の一実施形態に係る電線接続装置の側面図であり、電線の接続を解除する時の状態を示している。（ｂ）は図２（ａ）のＣ部拡大図である。 挿入筒の斜視図である。 固定・解除リングの展開斜視図である。 固定・解除リングの部分断面図である。 従来の電線接続装置の側面図である。

符号の説明

１ 電線接続装置
２ 挿入筒
２ｂ テーパ雄ネジ部
３ 固定・解除リング
６ スリット
７ 固定ナット
７ａ テーパ雌ネジ部
９ 内部リング
９ａ 環状部分
９ｂ 羽根

Claims (4)

1. ２本の電線を互いに接続するための電線接続装置であって、
   長手方向両端部の外面にネジ部がそれぞれ形成された挿入筒と、その挿入筒の上記ネジ部に螺合され、上記挿入筒の長手方向外側端部に向かうほど内径が小さくなるようにテーパ状に形成されたネジ部を有する固定ナットと、上記挿入筒の内側に配置されると共に、上記固定ナットに対して軸方向に相対移動不可に連結された内部リングとを備えた、
   ことを特徴とする電線接続装置。
2. 上記挿入筒の上記ネジ部が、上記固定ナットのネジ部とほぼ同じ傾斜角度で傾斜したテーパ状に形成された請求項１記載の電線接続装置。
3. 上記挿入筒の長手方向両端部に、長手方向に延出するスリットが形成され、
   上記内部リングは、上記挿入筒内に配置される環状部分と、その環状部分の外面に設けられ、上記挿入筒の上記スリットを通って外側に延出して上記固定ナットと係合する羽根とを備えた請求項１又は２記載の電線接続装置。
4. 上記内部リングの上記環状部分の外径が、上記挿入筒の長手方向外側端部の内径とほぼ等しく形成された請求項３記載の電線接続装置。
   

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