JP2010533470A - ブスバー端部接続部を密封するための安全プラグ - Google Patents

Abstract

ブスバー５２を収容する保護管５１の端部に生じる、電線５５の露出部分のための密封カバーを提供する。カバーシールド６０が第１の幾何学的形状を有する。プラグ１０が２つの対向するヒンジ連結したシェルを有し、これらは、閉じた構成の場合、近位端１６において第１の幾何学的形状を、遠位端２０において第２の幾何学的形状を形成する。閉じている場合、対向するヒンジ連結したシェルは、ケーブル５５を受け入れるための空洞１４を定め、近位端１６にカバーシールドを受け入れるためのフランジ１６を定める。プラグの近位端１６には、カバーシールド６０と嵌合６２するように構成された留め具２６が設けられる。シールドをブスバー導管チューブ上で下方に滑動させて、ブスバー端部コネクタを露出させる。次に、ケーブル線のラグ端部をブスバーに接続する。次に、カバーシールドを上方に滑動させてブスバー端部コネクタ及び取り付けたケーブル線を覆う。端部プラグ装置をケーブルの周囲にはめ込んでカバーシールド内に押し込み、カバーシールド６０の嵌合雌孔６２に適合する雄ボタン２６により適所にはめ込む。

Description

本発明は、密封された電線に関し、より具体的には、電線又はケーブルの露出部分のための環境的に密封されたカバーに関する。本発明はまた、少なくとも１つの電線と少なくとも１つのブスバーとの間の少なくとも１つの電気スプライスを密封する方法に関する。

Ｂｅｉｎｈａｕｒに付与された米国特許第４，４５１，６９６号に、スプライスシーラント装置が開示されている。電気スプライス又は接続部を密封するのに適したスプライスエンクロージャが利用される。スプライスエンクロージャ内にシーラント材料が入れられる。スプライスエンクロージャが１又はそれ以上の圧縮ボタンを有することにより、スプライスエンクロージャをスプライスに適用すると、ボタンの圧縮により、シーラントが油圧を通じて、存在する可能性のある全ての空隙を完全に満たし、シーラントをコネクタ及び線の周囲及び間に送り込み得る。この装置はスプライスを環境的に密封するとともにスプライスの汚染を防ぎ、その電気的完全性に影響を与えることができる。

スプライス密封装置は第１及び第２の半部材を有し、これらは各々が他方の鏡像であり、ヒンジ連結される。第１及び第２の半部材は、ケーブルを受け入れるためのケーブルチャネルを定め、このチャネルは、第１及び第２の半部材の端部からこれらの半部材に含まれる空洞へ延びる。圧縮可能な圧縮ボタンが中央に位置して設けられ、これが油圧によりチャネルを通じて空洞内へシーラントを押し込むことによりスプライス及びケーブル周囲の全ての空隙を満たして絶縁シールを形成する。

現在使用されている別の方法に、ブスバーからケーブル端部までの電気接続部を覆うのに使用されるシュリンクチューブがある。高電圧のブスバー電気接続部が、ヒートシュリンクチューブにより周囲から密封される。この方法は、高電圧−低電圧スイッチキャビネットのためのブスバーの絶縁保護に広く利用されており、野ねずみ及びヘビなどの小動物により引き起こされる短絡故障を避ける。この方法また、ブスバーを化学腐食から絶縁し、不慮の事故による負傷を避ける。

現在のところ、ヒートシュリンクチューブが同じ場所で加熱され、電気ブスバーを収容する保護用のプラスチック矩形管を不利に融解させる恐れがある。また、点検又は修理が必要な場合、切断によりシュリンクチューブを取り除き、再び取り付ける必要がある。このとき、ブスバーと線との接点にある接合部を切り離し、洗浄し、及び標準取り付け手順により再び取り付けることができ、これは新しい交換用の熱収縮チューブを取り付ける必要があることを意味する。

米国特許第４，４５１，６９６号

上述の先行技術によるカバーは１回のみ使用することができ、すなわちスプライスの点検又は修理後に新しいカバーを取り付ける必要がある。従って、スプライスから取り除いた後も再利用できるカバーを提供することが本発明の目的である。

電気スプライスを再利用可能なカバーで密封する方法を提供することが本発明のさらなる目的である。

本発明の第１の目的は、少なくとも１つの電気ケーブル又は電線と少なくとも１つのブスバーとの間の少なくとも１つの電気スプライスを密封するためのカバーにより解決され、このカバーは、プラグと、ブスバーを収容するとともに少なくとも２つの留め具を備えた少なくとも１つのカバーシールドとを含む。

プラグは、ヒンジ連結された第１及び第２の半部材を備える。

第１及び第２の半部材は、閉じた時に、電気ケーブル（又は線）を受け入れるための少なくとも１つの円筒空洞を定める。プラグの部材の各々は近位端及び遠位端を含み、部材の遠位端はプラグの遠位端、ケーブル端部を定め、部材の近位端はプラグの近位端（シールド端部）を定める。

プラグの遠位端は、閉じた時に、少なくとも１つの電気ケーブルの端部を受け入れるための第１の幾何学的形状を有し、プラグの近位端は、少なくとも１つのカバーシールドと係合するための第２の幾何学的形状を有し、プラグの近位端の形状は、プラグが閉じた時に、カバーシールドに適合するようにカバーシールドの形状と一致する。

「プラグの遠位端の形状」という用語は、プラグが閉じた状態で第１及び第２の部材の両方の遠位端により定められる形状に関し、「プラグの近位端の形状」という用語は、プラグが閉じた状態で第１及び第２の部材の両方の近位端により定められる形状に関する。

第１及び第２の半部材の各々は、カバーシールドの留め具と嵌合するための少なくとも１つの留め具を近位端の対向側面に備え、第１及び第２の部材の各々は少なくとも１つの凹部を含み、この凹部がプラグの留め具に割り当てられるとともに留め具と内部円筒空洞との間に配置される。少なくとも留め具と凹部との間のプラグ領域は弾性材料で作られる。

本発明は、工具を使用せずにカバーを取り付けできるという利点を有する。ブスバーチューブ上でカバーシールドを、ブスバー端部コネクタを露出するのに十分な距離だけ下方に滑動させる。次に、ボルトによりケーブルのラグ端部を通常の方法でブスバーに接続する。次に、ブスバー端部コネクタ及び取り付けたケーブル（スプライス）を覆うのに十分な距離だけカバーシールドを上方に滑動させる。次に、プラグをケーブルの周囲にはめ込み、閉じるまで押圧する。次に、第１及び第２の半部材の近位端により形成されるプラグの近位端をカバーシールド内に押し込む。近位端をカバーシールド内に押し込むことができるように、プラグの留め具を内側に押す。留め具に凹部が割り当てられ、留め具と凹部との間のプラグ領域が弾性材料で作られているため、留め具を内部に突き出すことができる。留め具を内部に突き出すことにより、カバーシールドを近位端に押し付けることができる（或いは、プラグ又はカバーシールドのいずれかを動かすことにより、近位端をカバーシールド内に押し込むことができる）。カバーシールド及びプラグを適所に動かした後、近位端の留め具を解放して適所にはめ込み、すなわち、カバーシールドの留め具がプラグの近位端の留め具と嵌合し、電気ケーブルとブスバーとの間のスプライスがカバーにより密封される。プラグが、カバーシールドにより適所に保持され、すなわち閉じたまま保たれ、従ってプラグを閉じるためのさらなる手段は不必要である。

スプライスの点検又は問題のあるスプライスの修理が必要な場合にも、工具を使用せずにカバーを開くことができる。カバーを開くには、プラグの近位端の留め具を内部に突き出す。プラグの留め具を内部に突き出すことより、カバーシールドとプラグとの間の係合がなくなり、プラグ又はカバーシールドを移動させてスプライスを解放することができる。

カバー又は少なくともプラグは、例えば、特殊なスプライスのカバーが不必要になった場合、再利用することができる。このようなプラグの再利用が可能なのは、プラグがカバーシールドによってのみ閉じられ、適所に保持されるからである。留め具間の係合が解放された後、プラグを開いて電線から取り外すことができる。

プラグの留め具及びカバーシールドの留め具は相互に調整する必要がある。好ましい実施形態では、プラグの留め具が雄ボタンであり、カバーシールドの留め具が嵌合雌孔である。この留め具の構成は構造上非常に単純であり、従って安価である。

プラグの遠位端の形状が円筒形であり、プラグの近位端（１６ａ、１６ｂ）の形状が長方形であることが好ましい。遠位端が円筒形であり、近位端が長方形であることより、遠位端及び近位端の形状がケーブル及びカバーシールドの形状に適合され、スプライスの完全性に影響を与える可能性のある水及び／又は異質な汚染物質の侵入がより困難になる。さらに、この遠位端及び近位端の形状により、カバーの全体的な安定性が強化される。

カバーの留め具及びプラグの留め具の位置合わせを容易にするために、カバーの好ましい実施形態の部材が、部材の遠位端と近位端との間の領域内に桟部を含む。プラグを閉じた時に、この桟部がカバーシールドのための停止部を形成する。プラグをカバーシールド内に押し込んだ場合、プラグのカバーシールド内への移動は桟部により止められ、すなわちプラグのカバーシールド内への侵入の深さは桟部の位置により定められる。侵入の深さを定めることにより、カバーシールドの留め具を侵入の深さに基づいて配置すれば、留め具の位置合わせを容易にすることができる。

本発明の第２の目的は、少なくとも２つの留め具を備えた対応するカバーシールドを移動させることにより少なくとも１つのブスバー端部コネクタを露出させるステップと、少なくとも１つの電気ケーブルのラグ端部を、対応するブスバー端部コネクタに接続するステップと、カバーシールドの留め具と嵌合するための少なくとも２つの留め具を備えたプラグを、少なくとも１つの電気ケーブルの周囲にはめ込むステップと、カバーシールドの留め具がプラグの留め具と係合するようにカバーシールドをプラグと重ね合わせることにより、プラグを少なくとも１つのカバーシールドと接続するステップとを含む方法により解決される。

図面を参照しながら本発明について詳細に説明する。

カバーのプラグの１つの実施形態の部分的に透明にした上部斜視図である。 閉じた位置にある図１のプラグの実施形態の上部斜視図である。 閉じた位置にある図１のプラグの実施形態の下部斜視図である。 閉じた位置にある図１のプラグの実施形態の側面図である。 図４のプラグの実施形態の矢視Ｖ−Ｖに沿った断面図である。 図４のプラグの実施形態の矢視ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。 閉じた位置にある図４のプラグの実施形態の上面図である。 図７のプラグの実施形態の矢視ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図である。 先行技術及び本発明の１つの実施形態の両方を示すブスバー組立部の上部斜視図である。 開いた位置で示す図２のプラグの実施形態の斜視図である。

本発明のカバーのプラグの実施形態の部分的に透明にした上部斜視図である図１、閉じた位置にある図１のプラグの上部斜視図である図２、及び閉じた位置にある図１のプラグの下部斜視図である図３を参照されたい。

プラグ（１０）は、背面領域（１３）がヒンジの働きをしてクラムシェルのように開放できるように（図１０を参照）分割線（１２）で切り開かれ、このヒンジにより第１及び第２の半部材（１０ａ、１０ｂ）を接続する。

プラグ（１０）の内側部分は円筒空洞（１４）を定める。第１及び第２の半部材は、各々が近位端（１６ａ、１６ｂ）及び遠位端（２０ａ、２０ｂ）を含む。部材の近位端は、カバーシールド（シールド端部）と係合するためのプラグの近位端（１６ａ、１６ｂ）を定め、遠位端は、電線（線又はケーブル端部）を受け入れるためのプラグの遠位端（１６ａ、１６ｂ）を定める。

図１〜図３に示すプラグ（１０）の近位端（１６ａ、１６ｂ）は、長方形のブスバー導管の長方形のカバーシールド（図１〜図３には図示せず）に適合するように形状が長方形である（様々な図から分かるように、プラグを閉じた時にはプラグの第１の端部の形状は長方形である）。

図１に示す実施形態では、第１及び第２の半部材の関連する端部により定められるプラグの近位端（１６ａ、１６ｂ）の形状は長方形であるが、他のプラグの実施形態では、プラグの近位端（１６ａ、１６ｂ）の形状は、円形、多角形、又は楕円形であってもよい。

プラグの近位端と遠位端との間に桟部（１８）が設けられ、この桟部（１８）は、プラグをカバーシールド内に挿入したときにカバーシールド（図示せず）の停止部を定める（詳細な説明については以下を参照）。

図１に示すプラグ（１０）の遠位端（２０ａ、２０ｂ）（ケーブル端部）は、ケーブルを包み込むように形状が円筒形であり、ケーブル又はタイラップを収容するためのリップ部（２２）を有しており、これを使用してプラグをケーブルに対して抑止することができる。プラグの近位端（１６ａ、１６ｂ）の各側面には雄ボタン（２４，２６）の形の留め具が設けられ、すなわち第１及び第２の半部材の各々が雄ボタンの一方を備える。ボタン（２４，２６）と空洞との間に、内部起伏部又は凹部（２８、３０）が配置される。ボタンと凹部との間のプラグ領域は、Ｂａｙｂｌｅｎｄ（登録商標）などの弾性材料で作られる。Ｂａｙｂｌｅｎｄ（登録商標）は、Ｂａｙｅｒ社がポリカーボネート及びＡＢＳに基づく同社の非晶質の熱可塑性ポリマーブレンドの製品ラインに使用する商標名である。Ｂａｙｂｌｅｎｄ（登録商標）は、ブスバー導管を作成する材料である。

留め具と凹部（２８、３０）との間の弾性材料が弾力を与えることにより、個々のボタンが内外へ動けるようになる。

別の実施形態では、プラグ全体がＢａｙｂｌｅｎｄ（登録商標）などの弾性材料で作られる。

図４は、閉じた位置にある図１のプラグ（１０）の側面図である。図４の矢視Ｖ−Ｖに沿ったプラグ（１０）の断面図である図５、図４の矢視ＶＩ−ＶＩに沿ったプラグ（１０）の断面図である図６、閉じた位置にある図４のプラグ（１０）の上面図である図７、及び図７のプラグ（１０）の矢視ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図である図８を参照されたい。これらの図は、プラグ（１０）の構造を詳細に示している。

図１〜図８に示すプラグの実施形態は、１つの電線（又はケーブル）と１つのブスバーとの間の１つの電気スプライスを密封するようになっている。また一方、カバー、従ってプラグが複数のスプライスを密封するようにしてもよい。このような実施形態では、プラグの部材が、例えば複数の内部空洞を含む。このような実施形態では、これに応じてカバーシールドの形状及び／又は数を構成する必要がある。

本発明を具体化するブスバー組立部の上部斜視図（図９の左側）である図９、及び開いた位置にある図２のプラグ（１０）の斜視図である図１０を参照されたい。これらの図面は、本発明の方法を先行技術と比較する形で示す。

図９の左側は、ブスバー（５１）に接続された電線（５５）を示している。カバーシールド（６０）は、第１の幾何学的形状を有する。プラグ（１０）は、２つの対向するヒンジ連結したシェル又は部材を有し、これらは、閉じた構成の場合、プラグ（１０）の近位端（１６ａ、１６ｂ）において第１の幾何学的形状を、プラグ（１０）の遠位端（２０ａ、２０ｂ）において第２の幾何学的形状を形成する。閉じている場合、対向するヒンジ連結したシェルは、ケーブル（５５）を受け入れるための空洞（１４）と、近位端（１６ａ、１６ｂ）にカバーシールド（６０）と係合するためのフランジとを定める。プラグの近位端（１６ａ、１６ｂ）には、カバーシールド６０の留め具（６２）と嵌合するように構成された留め具（２４、２６）が設けられる。

カバーシールド（６０）をブスバー導管チューブ上で下方に滑動させて、ブスバー端部コネクタを露出させる。次に、ケーブル線のラグ端部をブスバーに接続する。次に、カバーシールド（６０）を上方に滑動させてブスバー端部コネクタ及び取り付けたケーブル線を覆う。プラグ（１０）をケーブルの周囲にはめ込んでカバーシールド（６０）内に押し込み、カバーシールド（６０）内の嵌合雌孔（６２）に適合する雄ボタン（２４、２６）により適所にはめ込む。

先行技術による方法
先行技術によるシュリンクラップ法では、保護用のプラスチック矩形管（５０）が、露出したブスバー（５２）を収容する。ケーブル（５４）のケーブルラグ端部がブスバーにボルト固定され、この結果スプライスの周囲で３層（５６）のヒートシュリンクが熱収縮される。３層（５６）のシュリンクラップがより大きなシュリンクラップ（５８）で熱収縮され、これらも導管（５０）の端部を囲む。この方法は、シュリンクラップに加えられた熱が導管（５０）をも溶解する場合があるという欠点を有する。導管又はスプライスに損傷が発生すると、接続部全体を分解しなければならない。これにより、導管（５０）、シュリンクラップ（５６）、及びシュリンクラップ（５８）の１層を交換する必要が生じる。

本発明の方法
本発明の方法を図９の左側（５７）に示す。ブスバーを収容する保護用のプラスチック矩形管（５１）には、電気的及び機械的保護を行うのに十分な長さの長方形の重複カバーシールド（６０）が取り付けられる。プラグ（１０）は第１及び第２の半部材を有し、これらは各々が他方の鏡像であり、図１０に示すようにクラムシェル様の構造でヒンジ連結される。閉じた場合、第１及び第２の半部材は、空洞と、一方の端部においてケーブルを受け入れるためのケーブルチャネルと、他方の端部において長方形の重複カバーシールド（６０）の中に又はその上に適合する長方形のフランジを定める。ブスバーチューブ（５１）上でカバーシールド（６０）を、ブスバー端部コネクタを露出するのに十分な距離だけ下方に滑動させる。次に、ボルトによりケーブル線（５５）のラグ端部を通常の方法でブスバーに接続する。次に、カバーシールドを上方に滑動させてブスバー端部コネクタ及び取り付けたケーブル線（５５）（スプライス）を覆う。プラグ（１０）を図１０に示すように開き、絶縁線の周囲にはめ込む。プラグ（１０）を閉じて、カバーシールド（６０）内に押し込み、カバーシールド（６０）の嵌合雌孔（６２）に適合する雄ボタン（２４、２６）により適所にはめ込む。次に、プラグ１０の遠位又はケーブル端の周囲にケーブルタイを締め付けることができる。

スプライスを分解して修理するには、最初にケーブルタイ（取り付けている場合）を切り取る。プラグのボタン（２４、２６）を内部凹部（２８）及び内部凹部（３０）で内側に押し込み、凹部と留め具との間のプラグ領域が弾力を与えることにより、各ボタンが内外へ動くことができるようになる。プラグ（１０）を持ち上げて外し、開いて取り除く。これで、カバーシールドを自由に下方に滑動させることができ、従って点検及び修理のためにスプライスが露出される。

シールドカバーに適合するプラグの好ましい実施形態を示すことにより、本発明について説明した。当業者であれば、プラグをシールドカバーの上に適合するように変更できることを理解されたい。同様に、カバーシールド上に雄ボタンを設けることができ、この場合、装置内に嵌合孔を設けることができる。

当業者であれば、分割線（１２）、プラグのケーブル（５５）と接触する面、カバーシールド（６０）と接触する面、及びその他の接合部において、プラグ（１０）にガスケット材料を取り付けて防水嵌めを確実にできることを理解できよう。

１０ａ 第１の半部材
１０ｂ 第２の半部材
１２ 分割線
１３ 背面領域
１４ 円筒空洞
１６ａ 近位端
１６ｂ 近位端
１８ 桟部
２０ａ 遠位端
２０ｂ 遠位端
２６ 雄ボタン
６０ カバーシールド
６２ 嵌合雌孔

Claims (11)

1. ブスバー（５２）を収容するとともにカバーシールド（６０）を有する保護管（５１）の端部における電線（５５）の露出部分のための密封カバーであって、
   ヒンジ連結された２つの対向するシェルを有するプラグ（１０）にして、閉じられると、ケーブル（５５）を受け入れる空洞（１４）と、前記カバーシールド（６０）に係合するフランジ（１６）とが形成されるよう構成されたプラグ（１０）を備える、
   ことを特徴とする密封カバー。
2. 前記フランジ（１６）に、前記カバーシールド（６０）と嵌合（６２）するように構成された留め具（２６）をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の密封カバー。
3. 前記シールドの前記形状は、円形、多角形、又は楕円形であり、前記フランジ（１６）が同様の形状を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の密封カバー。
4. 前記フランジ（１６）が桟部（１８）を備える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の密封カバー。
5. 少なくとも１つの電線と少なくとも１つのブスバーとの間の少なくとも１つの電気スプライスを密封するためのカバーであって、
   プラグ（１０）と、
   ブスバーを収容するとともに少なくとも２つの留め具（６２）を備えた少なくとも１つのカバーシールド（６０）と、
   を備え、
   前記プラグ（１０）は、ヒンジ連結された第１及び第２の半部材（１０ａ、１０ｂ）を有し、該第１及び第２の半部材は、閉じた時に、電線を受け入れるための少なくとも１つの円筒空洞（１４）を定め、前記第１及び第２の半部材は、前記少なくとも１つの電線の前記端部を受け入れるための第１の幾何学的形状の近位端（２０ａ、２０ｂ）と、前記少なくとも１つのカバーシールド（６０）と係合するための第２の幾何学的形状の遠位端（１６ａ、１６ｂ）とを有し、前記遠位端（１６ａ、１６ｂ）の形状は、前記カバーシールド（６０）の中又は上に適合するように前記カバーシールド（６０）の前記形状と一致し、
   前記第１及び第２の半部材（１０ａ、１０ｂ）の各々は、前記遠位端（１６ａ、１６ｂ）の対向側面に前記カバーシールド（６０）の留め具（６２）と嵌合するための少なくとも１つの留め具（２４、２６）を備え、個々の部材（１０ａ、１０ｂ）は、少なくとも１つの凹部（２８、３０）を含み、該凹部は、前記プラグ（１０）の前記留め具（２４、２６）に割り当てられるとともに前記留め具（２４、２６）と前記円筒空洞（１４）との間に配置され、少なくとも前記留め具（２４、２６）と前記凹部（２８、３０）との間の前記プラグ領域（１１ａ、１１ｂ）は弾性材料で作られる、
   ことを特徴とするカバー。
6. 前記プラグの留め具（２４、２６）が雄ボタンであり、前記カバーシールドの留め具（６２）が嵌合雌孔である、
   ことを特徴とする請求項５に記載のカバー。
7. 前記近位端（２０ａ、２０ｂ）の前記形状が円筒形であり、前記遠位端（１６ａ、１６ｂ）の前記形状が長方形である、
   ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のカバー。
8. 前記部材（１０ａ、１０ｂ）の各々が、前記近位端（２０ａ、２０ｂ）と前記遠位（１６ａ、１６ｂ）端との間の前記領域内に桟部（１８）を含む、
   ことを特徴とする請求項５から請求７のいずれかに記載のカバー。
9. 前記円筒形の近位端（１６ａ、１６ｂ）がリップ部（２２）を含む、
   ことを特徴とする請求項５に記載のカバー。
10. 少なくとも１つの電線と少なくとも１つのブスバーとの間の少なくとも１つの電気スプライスを密封する方法であって、
    少なくとも２つの留め具（６２）を備えた対応するカバーシールド（６０）を移動させることにより前記少なくとも１つのブスバー端部コネクタを露出させるステップと、
    前記少なくとも１つの電線のラグ端部を対応するブスバー端部コネクタに接続するステップと、
    前記カバーシールドの留め具（６２）と嵌合するための少なくとも２つの留め具（２４、２６）を備えたプラグ（１０）を、前記少なくとも１つの電線の周囲にはめ込むステップと、
    前記カバーシールドの留め具（６２）が前記プラグの留め具（２４、２６）と係合するように前記カバーシールド（６０）を前記プラグ（１０）と重ね合わせることにより、前記プラグ（１０）を前記少なくとも１つのカバーシールド（６０）と接続するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
11. 前記プラグの留め具（２４、２６）が雄ボタンであり、前記カバーシールドの留め具（６２）が嵌合雌孔である、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。

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