JP2011229321A - レジン注入形ケーブル接続用具 - Google Patents

Abstract

【課題】レジン中にボイドが残存したままレジンが硬化することを防止することができるレジン注入形ケーブル接続用具を提供する。
【解決手段】注入孔２２およびその両側方の放圧孔２２、２４が上壁部に軸方向に沿って間欠的に形成されたケース１６と、注入孔および放圧孔に接続される漏斗１８とを具備し、ケーブル接続部をケース内に配置した後、注入孔に接続された漏斗からケース内にレジンを注入して硬化させるレジン注入形ケーブル接続用具１０において、注入孔および放圧孔を、長径がケースの軸方向に沿った細長形状を有するものにするとともに、ケースの上壁部の内面に、注入孔および放圧孔に向けて上向傾斜するテーパ面２１、２３、２５を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力ケーブル、制御ケーブル、計装ケーブル、通信ケーブル、耐火ケーブル、難燃ケーブル等の各種ケーブルの接続用具に関し、さらに詳述すると、ケーブルを圧着端子等により接続したケーブル接続部をケース内に配置した後、ケース内にレジン（樹脂）を注入して硬化させることにより、ケーブル接続部の保護、絶縁、防水等を行うレジン注入形ケーブル接続用具に関する。

従来、ケーブルを接続したケーブル接続部をケース内に配置した後、ケース内にレジンを注入して硬化させることにより、ケーブル接続部の保護、絶縁、防水等を行うレジン注入形ケーブル接続用具が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

実開昭６３−１９８１９２号公報 特公平６−１０１８９５号公報

前述したレジン注入形ケーブル接続用具では、ケース内へのレジン注入時に、レジンが空気を巻き込むことによってボイド（気泡）が発生し、このボイドがレジンに混入するため、発生したボイドを除去してレジン中に残存しないようにすることが、ケーブル接続部の保護、絶縁、防水等の点で重要である。ボイドが残存したままレジンが硬化した場合、ケーブル接続部の電気的特性が劣化したり、寿命が短くなったりする。

しかし、従来、レジン注入形ケーブル接続用具において、ケース内へのレジン注入時にレジン中にボイドが混入し、ボイドが残存したままレジンが硬化することを防止するための十分な検討は行われていなかった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、レジン中にボイドが残存したままレジンが硬化することを効果的に防止することができるレジン注入形ケーブル接続用具を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するため、注入孔およびその両側方の放圧孔が上壁部に軸方向に沿って間欠的に形成されたケースと、前記注入孔および前記放圧孔に接続される漏斗とを具備し、ケーブル接続部を前記ケース内に配置した後、前記注入孔に接続された前記漏斗から前記ケース内にレジンを注入して硬化させるレジン注入形ケーブル接続用具であって、前記注入孔および前記放圧孔は、長径がケースの軸方向に沿った細長形状を有するとともに、前記ケースの上壁部の内面には、前記注入孔および前記放圧孔に向けて上向傾斜するテーパ面が設けられていることを特徴とするレジン注入形ケーブル接続用具を提供する。

レジン注入形ケーブル接続用具では、ケーブルのシースと絶縁体との段差部、および、導体接続部材の配置部分（ケーブル接続部）でボイドが生じやすく、このボイドがレジン中に多く混入する。本発明のケーブル接続用具では、注入孔からケース内へのレジン注入時には、注入孔の両側方の放圧孔から主にシースと絶縁体との段差部で発生したボイドが排出され、レジン注入完了後は、注入孔から主に導体接続部材部分で発生したボイドが排出される。このとき、本発明のレジン注入形ケーブル接続用具では、注入孔および放圧孔を、ケースの軸方向に沿って細長い形状のものとするとともに、ケースの上壁部内面に、注入孔および放圧孔に向けて上向傾斜するテーパ面を設けてあるので、注入孔および放圧孔からボイドが抜けやすくなる。

本発明では、後述する実施形態に示すように、下記構成を好適に採用することができる。
１．ケースの注入孔および放圧孔は、ケースの軸方向に沿った長径が５〜３０ｍｍであり、ケースの径方向に沿った短径が１〜１０ｍｍである構成。
２．ケースの上壁部外面の注入孔および放圧孔の周囲に凸壁を突設し、注入孔および放圧孔に漏斗を接続するに当たり、漏斗内に凸壁を挿入する構成。
３．上記２において、注入孔および放圧孔に漏斗を接続するに当たり、漏斗内に前記凸壁を挿入するとともに、凸壁の下部を外部に露出させる構成。
４．ケースの内面に複数の半球状凸部からなるケーブル支持体を設ける構成。

本発明のレジン注入形ケーブル接続用具は、レジン中にボイドが残存したままレジンが硬化することを効果的に防止して、ケーブル接続部の電気的特性が劣化したり、寿命が短くなったりすることを防止することができる。

本発明に係るケーブル接続用具の一実施形態を示す一部断面正面図である。 図１のケーブル接続用具の図１Ａ−Ａ線に沿った断面図である。 図１のケーブル接続用具の上ケースを示す正面図である。 図１のケーブル接続用具の上ケースを示す平面図である。 図１のケーブル接続用具の上ケースを示す底面図である。 図１のケーブル接続用具の下ケースを示す平面図である。 図１のケーブル接続用具の下ケースを示す断面図である。 図１のケーブル接続用具の漏斗を示す底面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、本発明は下記例に限定されるものではない。図１は本発明に係るケーブル接続用具の一実施形態を示す一部断面正面図、図２は同ケーブル接続用具の図１Ａ−Ａ線に沿った断面図（ケーブルは図示せず）、図３は同ケーブル接続用具の上ケースの正面図、図４は同上ケースの平面図、図５は同上ケースの底面図、図６は同ケーブル接続用具の下ケースの平面図、図７は同下ケースの断面図、図８は同ケーブル接続用具の漏斗の底面図である。

本例のケーブル接続用具１０は、上ケース１２および下ケース１４からなるケース１６と、漏斗（じょうご）１８とを具備する。上ケース１２および下ケース１４はポリカーボネートからなり、漏斗１８はポリプロピレンからなる。

上ケース１２は、軸長ａが１００〜１２０ｍｍ程度、最大外径ｂが２０〜２４ｍｍ程度、肉厚が０．５〜２．５ｍｍ程度の略逆舟形のもので、上壁部に第１の放圧孔２０、注入孔２２および第２の放圧孔２４がこの順で軸方向に沿って間欠的に形成されている（符号は図４参照）。第１の放圧孔２０、注入孔２２および第２の放圧孔２４は、いずれも、長径ｃが５〜３０ｍｍ程度、より好ましくは８〜１０ｍｍ程度（本例では具体的には９ｍｍ）、短径ｄが１〜１０ｍｍ程度、より好ましくは１〜３ｍｍ程度（本例では具体的には２ｍｍ）のもので、長径ｃが上ケース１２の軸方向に沿った細長形状を有する。なお、放圧孔２０、２４は、余分なレジンをケース１６外に放出する孔である。

また、上ケース１２の上壁部の内面には、第１の放圧孔２０、注入孔２２および第２の放圧孔２４に向けて上向傾斜するテーパ面２１、２３、２５が設けられている

上ケース１２は、さらに、下記（１）〜（４）の構成を有する。
（１）上ケース１２の上壁部外面の第１の放圧孔２０、注入孔２２および第２の放圧孔２４の周囲には、漏斗１８を取り付けるための凸壁２６が突設されている。
（２）上ケース１２の内面には、時計における２時および１０時の位置付近に、ケーブル保持用の２個の半球状凸部２８が突設されている。
（３）上ケース１２の側壁部外面には、下ケースの係合片（後述）が挿入される四角形の係合凹部２９が設けられているとともに、この係合凹部２９の底面に、下ケースの係合孔（後述）に係合する四角形の係合凸部３０が形成されている。
（４）上ケース１２の両端部近傍には、ケーブルの径に合わせて上ケース１２の両端を切断して、ケース１６の内径を大きくするための薄壁部３２が形成されている。

下ケース１４は、軸長および外径が上ケース１２と等しい略舟形のものである。

下ケース１４は、さらに、下記（５）〜（７）の構成を有する。
（５）下ケース１４の内面には、時計における４時および８時の位置付近に、ケーブル保持用の２個の半球状凸部３４が突設されている。
（６）下ケース１４の側壁部外面には、上ケース１２の係合凹部２９に挿入される四角形の係合片３５が設けられているとともに、この係合片３５に、上ケース１２の係合凸部３０が係合する四角形の係合孔３６が形成されている。
（７）下ケース１４の両端部近傍には、ケーブルの径に合わせて下ケース１４の両端を切断してケース１６の内径を大きくするための薄壁部３８が形成されている。下ケース１４の薄壁部３８は、上ケース１２の薄壁部３２と連続するようになっている。

上述した上ケース１２および下ケース１４は、上ケース１２の係合凹部２９に下ケース１４の係合片３５を挿入するとともに、上ケース１２の係合凸部３０を下ケース１４の係合孔３６に挿入することにより連結され、これにより筒状のケース１６が形成される。

漏斗１８は、上側の四角容器状のレジン注入部４０と、下側の細長形状のレジン排出部４２と、レジン注入部４０とレジン排出部４２との間に設けられた傾斜壁部４４とからなる。レジン排出部４２のレジン排出口４６は、長径が上ケース１２の凸壁２６の長径よりわずかに大きく、短径が上記凸壁２６の短径よりわずかに大きい。漏斗１８は、レジン排出口４４からレジン排出部４２内に上ケース１２の凸壁２６を挿入することにより、ケース１６に取り付けられるものである。ケース１６に漏斗１８を取り付けた状態において、凸壁２６の下部はレジン排出部４２内に挿入されず、外部に露出している。

本例のケーブル接続用具１０を用いてケーブルを接続する場合、例えば下記工程（ア）〜（オ）を行う。なお、ケーブルの接続本数や導体の接続本数に制限はない。
（ア）図１に示すように、ケーブル５０の導体５２同士を、金属製圧着端子等の導体接続部材５４を用いて接続する。なお、図１において、５６はケーブル５０のシース、５８は絶縁体を示す。
（イ）ケース１６内にケーブル５０の接続部を配置する。この場合、導体接続部材５４を注入孔２２およびその周囲のテーパ面２３のほぼ真下に配置する。また、シース５６と絶縁体５８との一方の段差部を第１の放圧孔２０の周囲のテーパ面２１のほぼ真下に配置し、他方の段差部を第２の放圧孔２４の周囲のテーパ面２５のほぼ真下に配置する。ケース１６の両端部にはシース５０を配置する。必要に応じ、ケース１６の両端部からシース５０にかけて、レジン流出防止のためにテープを巻き付ける。
（ウ）注入孔２２に接続された漏斗１８のレジン注入部４０にレジン、例えば主剤および硬化剤を混合した２液硬化型レジンを注入し、このレジンを漏斗１８のレジン排出口４４からケース１６内に注入する。この場合、余分なレジンは、第１の放圧孔２０および第２の放圧孔２４から漏斗１８内に排出される。
（エ）レジンの注入が終了した後、所定時間放置してケース１６内のレジンを硬化させる。
（オ）凸壁２６の下端部をニッパー等の簡易な切断工具で切断し、漏斗１８を除去する。

本例のケーブル接続用具１０は、下記（ａ）〜（ｅ）に示す作用効果を奏する。

（ａ）本例のケーブル接続用具を用いてケーブルを接続する場合、前記（ウ）の工程で、注入されたレジンが空気を巻き込むことにより、レジン中にボイドが発生する。特に、シースと絶縁体との段差部、および、導体接続部材の配置部分（ケーブル接続部）でボイドが多く発生する。これに対し、本例のケーブル接続用具では、両放圧孔を、ケースの軸方向に沿って細長い形状のものとするとともに、ケースの上壁部の内面に、放圧孔に向けて上向傾斜するテーパ面を設け、シースと絶縁体との段差部を放圧孔の周囲のテーパ面のほぼ真下に配置したので、レジン注入中およびレジン注入完了後に、シースと絶縁体との段差部で発生したボイドが、両放圧孔から効果的に排出される。また、本例のケーブル接続用具では、注入孔を、ケースの軸方向に沿って細長い形状のものとするとともに、ケースの上壁部の内面に、注入孔に向けて上向傾斜するテーパ面を設け、導体接続部材を注入孔およびその周囲のテーパ面のほぼ真下に配置したので、レジン注入完了後に、導体接続部材の配置部分で発生したボイドが、注入孔から効果的に排出される。

すなわち、本例のケーブル接続用具は、注入孔および放圧孔の形状を、長径５〜３０ｍｍ程度、より好ましくは８〜１０ｍｍ程度、短径１〜１０ｍｍ程度、より好ましくは１〜３ｍｍ程度と小さくすることで、レジンの注入スピードを調整し、これによりボイドの発生を抑制しているが、注入孔および放圧孔を小さくすると、ボイドがケースから抜けにくくなる。これに対し、本例のケーブル接続用具では、ケースへのレジン注入が完了した際、ボイドがケースの最上部に上がってくる原理より、ケース上壁部の注入孔および放圧孔を、ケースの軸方向に沿って細長い形状のものとするとともに、ケースの上壁部の内面に、注入孔および放圧孔に向けて上向傾斜するテーパ面を設けることにより、小さい注入孔および放圧孔からボイドが効果的に抜けるようにしてある。

（ｂ）従来のレジン注入形ケーブル接続用具では、注入孔および放圧孔が円形でその内径が１５〜５０ｍｍ程度と大きく、かつ、注入孔および放圧孔に漏斗のレジン排出部を挿入していたため、レジン硬化後に、漏斗を除去するために、ケースと漏斗との接続部分をナイフや鋸などで切断していた。これに対し、本例のケーブル接続用具は、注入孔および放圧孔が小さく、かつ、漏斗のレジン排出部内にケースの凸壁を挿入するとともに、凸壁の下部を外部に露出させて凸壁の下部と漏斗のレジン排出部とが重ならないようにしたので、凸壁の下端部をニッパー等の簡易な切断工具で切断することで漏斗を除去することができ、作業が容易になる。

（ｃ）従来のレジン注入形ケーブル接続用具では、注入孔および放圧孔に漏斗のレジン排出部を挿入していたため、施工時間短縮のために、レジンが完全に硬化する前に漏斗を注入孔および放圧孔から取り外した場合、ケース内でレジンのヒケが生じ、レジンによる絶縁物の厚みが薄くなる部分が生じるため、ケーブル接続部の電気的特性が劣化したり、寿命が短くなったりすることがあった。これに対し、本例のケーブル接続用具は、ケースの上壁部外面の注入孔および放圧孔の周囲に凸壁を突設し、注入孔および放圧孔に漏斗を接続するに当たり、漏斗内に凸壁を挿入するため、施工時間短縮のために、レジンが完全に硬化する前に漏斗を注入孔および放圧孔から取り外した場合でも、凸壁の中空部内にレジンが充填されているので、レジンのヒケが生じても、凸壁の中空部内にレジンが残存する。したがって、本例のケーブル接続用具では、レジンによる絶縁物の厚みが薄くなる部分が生じることがなく、ケーブル接続部の電気的特性が劣化したり、寿命が短くなったりすることを防止することができる。なお、レジンが完全に硬化した後は、凸壁の下端部をニッパー等の簡易な切断工具で切断すればよい。

（ｄ）レジン注入形ケーブル接続用具は、ケース内にケーブルを配置するが、そのケーブルが曲がった状態で配置されると、ケーブルのシース外面がケースの内面に接触する可能性があり、そうなると、ケース内にレジンを充填する際に、その接触部付近でボイドが飛躍的に発生しやすくなる。これは、レジンの流れをその部位が不正にすることが原因である。これに対し、本例のケーブル接続用具では、上ケースおよび下ケースの内面にそれぞれ２個の半球状凸部を突設し、ケースの内面に計４個の半球状凸部からなるケーブル支持体を設けることにより、これら半球状凸部をシース外面に当接させてシース外面がケース内面に接触することを防止し、余分なボイドの発生を抑制することができる。

また、ケース内にケーブルが曲がった状態で配置されると、レジンによる絶縁物の厚みが薄くなる部分が生じ、ときには厚みがゼロの部分が生じるため、ケーブル接続部の電気的特性が劣化したり、寿命が短くなったりするが、本例のケーブル支持体によれば、このような不都合を防止することができる。さらに、本例のケーブル支持体は、半球状凸部からなるため、板状のケーブル支持体とは異なり、レジンの流動性を妨げないという作用効果を奏する。また、本例のケーブル支持体は、ケースの中心軸とケーブルの中心軸とを合致させることができるため、硬化後のレジンの肉厚が均一となり、ケーブル接続部の電気的特性を向上させることができる。なお、半球状凸部の個数に限定はなく、３〜１０個程度の範囲から適宜選定すればよい。

（ｅ）本例のケーブル接続用具では、上下ケースを連結するためのロック機構部をケースの内側に設けてある。すなわち、上ケースの側壁部外面に係合凹部を設け、その底面に係合凸部を形成するとともに、下ケースの側壁部外面に係合片を設け、この係合片に係合孔を形成してある。そのため、ケーブル接続用具の最大外径を小さくすることができる。例えば、空港の照明を点灯させるために接続されるケーブルを通す管路は、最小で内径３２ｍｍである。従来のレジン注入形ケーブル接続用具では、最大径が３２ｍｍと同等または３２ｍｍを超えるため、上記管路にケーブル接続用具を通すことができなかったが、本例のケーブル接続用具では、ロック機構部をケースの内側に設けることにより、最大外径を２２ｍｍ以下に抑えることができ、これによって前記管路にケーブル接続用具を通すことが可能となる。

なお、本発明のケーブル接続用具は、上記実施形態に限定されるものではなく、ケース、漏斗の材質、形状、構造等は適宜設定することが可能である。例えば、前記実施形態では、ケースを上下分割型のものとしたが、一体型としてもよい。また、前記実施形態では、放圧孔の数を２個としたが、３個以上としてもよい。

１０ ケーブル接続用具
１２ 上ケース
１４ 下ケース１４
１６ ケース
１８ 漏斗
２０ 第１の放圧孔２０
２１ テーパ面
２２ 注入孔
２３ テーパ面
２４ 第２の放圧孔
２５ テーパ面
２６ 凸壁
２８ 半球状凸部
２９ 係合凹部
３０ 係合凸部
３２ 薄壁部
３４ 半球状凸部
３５ 係合片
３６ 係合孔
３８ 薄壁部
４０ レジン注入部
４２ レジン排出部
４４ レジン排出口
５０ ケーブル
５２ 導体
５４ 導体接続部材
５６ シース
５８ 絶縁体

Claims (5)

1. 注入孔およびその両側方の放圧孔が上壁部に軸方向に沿って間欠的に形成されたケースと、前記注入孔および前記放圧孔に接続される漏斗とを具備し、ケーブル接続部を前記ケース内に配置した後、前記注入孔に接続された前記漏斗から前記ケース内にレジンを注入して硬化させるレジン注入形ケーブル接続用具であって、前記注入孔および前記放圧孔は、長径がケースの軸方向に沿った細長形状を有するとともに、前記ケースの上壁部の内面には、前記注入孔および前記放圧孔に向けて上向傾斜するテーパ面が設けられていることを特徴とするレジン注入形ケーブル接続用具。
2. 前記注入孔および前記放圧孔は、ケースの軸方向に沿った長径が５〜３０ｍｍであり、ケースの径方向に沿った短径が１〜１０ｍｍである請求項１に記載のレジン注入形ケーブル接続用具。
3. 前記ケースの上壁部外面の前記注入孔および前記放圧孔の周囲に凸壁を突設し、前記注入孔および前記放圧孔に前記漏斗を接続するに当たり、前記漏斗内に前記凸壁を挿入するようにした請求項１または２に記載のレジン注入形ケーブル接続用具。
4. 前記注入孔および前記放圧孔に前記漏斗を接続するに当たり、前記漏斗内に前記凸壁を挿入するとともに、前記凸壁の下部を外部に露出させるようにした請求項３に記載のレジン注入形ケーブル接続用具。
5. 前記ケースの内面に複数の半球状凸部からなるケーブル支持体を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載のレジン注入形ケーブル接続用具。

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