JP2012199001A - 絶縁材被覆金属板への導電線の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】端子を設けることなく、絶縁材被覆金属板の金属板材と、導電線とを直接接続することができる。
【解決手段】金属板材１を絶縁材２で被覆した絶縁材被覆金属板３に、対向する切込み４を形成して対向する切込み４間の部位を接続部５とする。前記絶縁材被覆金属板３の表面側に配置した導電線６を前記一方の切込み４から挿入して前記接続部５の裏面側を経て前記他方の切込み４から前記絶縁材被覆金属板３の表面側に引出した状態で、前記両切込み４を介して前記接続部５と前記絶縁材被覆金属板３とで前記導電線６を挟持する。前記導電線６を、前記絶縁材被覆金属板３における前記金属板材１の前記両切込み４側の端部に露出する部位と、前記接続部５における前記金属板の両切込み４側の端部に露出する部位に電気的に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁材被覆金属板への導電線の接続構造に関する。

従来から、ケーブルが接続される端子を絶縁材被覆金属板に接続する接続構造が特許文献１により知られている。

この特許文献１に示された従来例は、絶縁材被覆金属板の末端の絶縁材が除去され、この絶縁材が除去されて露出した金属板に、端子に設けた突き刺し刃群がかしめ固定され、電気的、機械的に接続される。

特開平２００３−２０３７０３号公報

しかしながら、従来例は、端子を介してケーブルと絶縁材被覆金属板を接続するので、接続に当って、突き刺し刃群を備えた特別な形態の端子を必要とする。

また、接続部分における絶縁材を除去する必要があるので、絶縁材を剥離して除去しなければならない。

本発明は上記の問題を解決することを目的とし、絶縁材被覆金属板の金属板材と、導電線とを直接接続することができる絶縁材被覆金属板への導電線の接続構造を提供するにある。

本発明の絶縁材被覆金属板への導電線の接続構造は、金属板材を絶縁材で被覆した絶縁材被覆金属板に、対向する切込みを形成して対向する切込み間の部位を接続部とし、前記絶縁材被覆金属板の表面側に配置した導電線を前記一方の切込みから挿入して前記接続部の裏面側を経て前記他方の切込みから前記絶縁材被覆金属板の表面側に引出した状態で、前記両切込みを介して前記接続部と前記絶縁材被覆金属板とで前記導電線を挟持し、前記導電線を、前記絶縁材被覆金属板における前記金属板材の前記両切込み側の端部に露出する部位と、前記接続部における前記金属板の両切込み側の端部に露出する部位に電気的に接続することを特徴とする。

また、前記一対の切込みの両端間において、前記絶縁材被覆金属板と前記接続部とが一体に繋がって連続していることが好ましい。

また、前記一対の切込みの両端間の部位のうち一方側が前記絶縁材被覆金属板と前記接続部と一体に繋がって連続し、且つ、他方側において前記接続部の端部が自由端となっていることが好ましい。

また、前記切欠きを介して対向する前記絶縁材被覆金属板と前記接続部との対向端部の少なくも一方又は両方に導電線導入用孔を形成し、この導電線導入用孔に導電線を挿入することが好ましい。

本発明は、上記のように構成したので、絶縁材被覆金属板の金属板材と、導電線とを直接接続することができ、端子を必要とせず、また絶縁材を除去する必要がない。

本発明の一実施形態の接続状態を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。 （ａ）は同上の接続部の裏面側に導電線を差し込む前の状態を示す斜視図であり、（ｂ）（ｃ）は接続部の裏面側に導電線を差し込んで接続部を加圧する前の状態を示す斜視図及び断面図である。 同上の他の実施形態を示し、（ａ）は接続部の裏面側に導電線を差し込んで接続部を加圧する前の状態を示す斜視図であり、（ｂ）は接続状態の斜視図である。 同上の更に他の実施形態の接続状態を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。 （ａ）は同上の接続部の裏面側に導電線を差し込む前の状態の斜視図であり、（ｂ）（ｃ）は導電線を差し込んで接続部を加圧する前の状態の斜視図及び断面図である。 アンテナ板に使用した例を示す斜視図である。 同上の分解斜視図である。 同上のアンテナ板を用いたアンテナ付き樋の一部省略斜視図である。 同上のアンテナ板を用いたアンテナ付き樋の一部破断した斜視図である。 同上のアンテナ板を示し、（ａ）は正面側から見た斜視図であり、（ｂ）は背面側から見た斜視図である。 同上に用いる取付部材の斜視図である。 同上のアンテナ付き樋の施工例を示す概略図である。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。

絶縁材被覆金属板３は、図１、図２に示すように、導電性を有する金属板材１の表裏両面を絶縁材２で被覆して構成される。

金属板材１に絶縁材２を被覆するには、金属板材１に電気絶縁性を有する合成樹脂フィルムを接着したり、あるいは、電気絶縁性を有する合成樹脂を金属板材１に積層一体化したりして被覆する。

絶縁材被覆金属板３には、対向する切込み４が形成され、この対向する切込み４間の部位が接続部５となる。

一対の切込み４の両端間においては、絶縁材被覆金属板３と接続部５とが一体に繋がって連続している連続部１０となる。

接続部５は、表面側に突出するように折り曲げられ、接続部５の最も突出した部分８は、裏面側に隙間９ができるように絶縁材被覆金属板の表面より突出しており、その突出寸法Ｍは、接続しようとする導電線６の直径Ｄ以上である。

絶縁材被覆金属板３の両切込み４の端面及び接続部５の両端面には金属板材１の切断端面１１が露出している。

図２（ｂ）、（ｃ）のように、絶縁材被覆金属板３の表面側に配置した給電ケーブル１９の導電線６が前記一方の切込み４から隙間９に挿入され、接続部５の裏面側を経て他方の切込み４から絶縁材被覆金属板３の表面側に引出される。

導電線６が隙間９を貫通して差し込まれた状態で、図１（ａ）矢印ａ方向から接続部５を加圧して両切込み４間に圧入し、これにより導電線６が、折り曲げられて両切込み４を介して接続部５と絶縁材被覆金属板３とで挟持され、導電線６が接続部５に機械的に接続される。

この機械的接続状態で導電線６は、図１（ｂ）のように絶縁材被覆金属板３における金属板材１の両切込み４側の端部に露出する部位（切断端面１１）と、接続部５における金属板材１の両切込み４側の端部に露出する部位（切断端面１１）に電気的に接触する。これにより導電線６が金属板材１に電気的に接続される。

また、機械的接続状態で両切込み４間に圧入して嵌め込まれることで、切込み４を介して接続部５と絶縁材被覆金属板３と一体に繋がって連続する状態となる。

この場合、接続部５の表面の絶縁材被覆金属板３の表面からの突出長さは、図１のように導電線６の絶縁材被覆金属板３の表面に沿っている部位とほぼ同じとしてもよい。あるいは、接続部５の表面が絶縁材被覆金属板３の表面とほぼ面一に連続するようにしてもよい。

いずれにしても接続部５の厚み方向の一部又は全部が両切込み４間に嵌め込まれることで、接続部５の表面は、絶縁材被覆金属板３の表面から大きく突出しない。

本実施形態の絶縁材被覆金属板３への導電線６の接続構造は、あらゆる分野における絶縁材被覆金属板３への導電線６の接続に適用することができるが、特に、接続部分の厚みが厚くならないので、スペースの少ない薄物の製品に適用することが可能となる。

また、本実施形態は、接続に当って、絶縁材２を剥離する必要がなく、また、端子や半田を必要とすることなく、直接導電線６を金属板材１に接触させて電気的、機械的に接続できる。このため、本実施形態は、部材点数の削減が可能で、接続に要する時間の短縮化が可能となり、生産性の向上、コストダウンが可能となり、また、接続構造が簡略化し、接続が確実に行われ、接続の品質も向上する。

図３には他の実施形態を示している。

本実施形態は、絶縁材被覆金属板３をコ字状に切込むことで接続部５が形成される。

つまり、本実施形態では、接続部５は、対向する一対の切込み４の一端間の部位が絶縁材被覆金属板３と一体に繋がって連続し、且つ、接続部５の他端部が自由端となっている。

本実施形態において、接続部５の他端部が自由端となっている以外は、前述の図１、図２に示す実施形態と同様の構成、作用、効果を有するので、重複する説明は省略する。

図４、図５には更に他の実施形態を示している。

本実施形態は前述の図１、図２の実施形態において、切欠き４を介して対向する絶縁材被覆金属板３と前記接続部５との対向端部の少なくも一方又は両方に導電線導入用孔７を形成し、この導電線導入用孔７に導電線６を挿入する例を示している。

図４、図５においては、切欠き４を介して対向する絶縁材被覆金属板３と前記接続部５との対向端部の両方に導電線導入用孔７を形成した例を示している。両方に導電線導入用孔７を形成した場合、両導電線導入用孔７で略多角形状の孔、又は、略円形状の孔が形成される。

この孔は導電線６の径と略同じ、又は少し小さい径に形成され、図４（ｂ）のように、導電線６を折り曲げた状態で導電線６が導電線導入用孔７の内面に露出する切断端面１１に密着するように構成される。

本実施形態では、導電線６と切断端面１１との接触長が長くなり、導電線６がより確実に金属板材１に電気的に接続される。また、切欠き４を介して対向する絶縁材被覆金属板３と前記接続部５との対向端部の少なくも一方又は両方に導電線導入用孔７を形成するので、導電線６の径が大きい場合にも対応できる。

図示を省略しているが、切欠き４を介して対向する絶縁材被覆金属板３と前記接続部５との対向端部のいずれか一方に導電線導入用孔７を形成しても、導電線６と切断端面１１との接触長が長くなり、導電線６がより確実に金属板材１に電気的に接続される。

図示を省略しているが、図３の実施形態においても、切欠き４を介して対向する絶縁材被覆金属板３と前記接続部５との対向端部の少なくも一方又は両方に導電線導入用孔７を形成し、この導電線導入用孔に導電線６を挿入してもよい。本実施形態においても、導電線６と切断端面１１との接触長が長くなり、導電線６がより確実に金属板材１に電気的に接続される。

次に、絶縁材被覆金属板３への導電線６の接続構造をスペースの少ない薄物の製品に適用した実施形態を図６乃至図１２に基づいて説明する。

以下、絶縁材被覆金属板３が、樋体１２の外面に重複するアンテナ板１３である例で説明する。

絶縁材被覆金属板３であるアンテナ板１３は、図１０に示すように、アンテナ部１４を有する金属板材１を絶縁材２で被覆して形成される。

アンテナ部１４は、導電性の縦長矩形状の薄い金属板材１に樋体１２の軸方向に沿って長く形成されたスロット１５を設けたスロットアンテナにより構成される。

図１０に示すように、金属板材１に形成するアンテナ部１４にはスロット１５が上下方向に複数並べて設けられており、隣接するスロット１５同士は細溝１６で接続されている。各スロット１５は三角形の頂点を互いに突き合わせたようなボウタイ形状に形成されている。

アンテナ部１４は、第一の周波数帯（例えば４７３〜６００ＭＨｚ）の電波を受信する第一の受信部１７と、第二の周波数帯（例えば６００〜７２０ＭＨｚ）の電波を受信する第二の受信部１８を有している。

第一の受信部１７は、スロット１５及び当該スロット１５の周縁部により構成される。第二の受信部１８は、このスロット１５に対し上下方向に隣接する金属板材１部分により構成される。

第一の受信部１７を構成するスロット１５の上下方向の長さは、前記第一の周波数帯内の電波の電気的な半波長の長さと同じである。また、第二の受信部１８の周方向の長さは、前記第二の周波数帯内の電波の電気的な半波長の長さと同じである。

すなわち、第一の周波数帯内の中心周波数が５３６．５ＭＨｚであり、第一の周波数帯内の電波の電気的な半波長λ／２は約２８ｃｍであることから、各スロット１５の上下方向の長さは約２８ｃｍとなっている。また、第二の周波数帯の中心周波数が６６０ＭＨｚであり、第二の周波数帯内の電波の電気的な半波長λ／２は約２３ｃｍであることから、第二の受信部１８の周方向の長さは約２３ｃｍとなっている。

絶縁材２は、例えばＰＥＴのような電気絶縁性を有する合成樹脂フィルムであり、この合成樹脂フィルムが金属板材１の表裏両面又は表面側に重ねて接着されることで、金属板材１が外部に露出しないように絶縁材２で被覆される。ここで、スロット１５部分も絶縁材２により被覆される。

アンテナ板１３におけるスロット１５の最も狭くなった部分の両側方に給電部が設けられ、この給電部に給電ケーブル１９である同軸ケーブルの導電線６が接続される。

給電ケーブル１９である同軸ケーブルは２つの導電線６を備え、一方の導電線６である内側の芯線２０（一方の導電線６）の外側を絶縁層２１で覆い、絶縁層２１の外周を他の導電線６である編線２２で覆い、更に編線２２（他方の導電線６）を外側絶縁層２３で覆っている。

アンテナ板１３のスロット１５を挟んだ両側の部位に対向する切込み４を形成して切込み４間に接続部５を形成することで、この接続部５が給電部となる。

給電部である各接続部５への芯線２０、編線２２の接続は前述の各実施形態と同様にして接続される。

なお、編線２２を接続する側においては、切欠き４を介して対向する絶縁材被覆金属板３と接続部５との対向端部の少なくも一方又は両方に導電線導入用孔７を形成する。これにより芯線２０よりも径の大きい編線２２を導電線導入用孔７に挿入でき、図４、図５の実施形態と同様に編線２２が電気的、機械的に接続される。

もちろん、芯線２０を接続する側においても切欠き４を介して対向する絶縁材被覆金属板３と接続部５との対向端部の少なくも一方又は両方に導電線導入用孔７を形成し、導電線導入用孔７に芯線２０を挿入してもよい。

本実施形態においては、アンテナ板１３の一対の接続部５への同軸ケーブルの２つの導電線６の接続部分がアンテナ板１３の表面から大きく突出することがない。

同軸ケーブルを接続したアンテナ板１３を、雨水を流すための樋体１２の外面に重複することでアンテナ付き樋２４を構成する。

本実施形態では、図８、図９に示すようにアンテナ付き樋２４は、更に、筒状をした樋体１２を覆う外筒部２５を備えることで二重筒構造となっており、また、長手方向の端部に、樋体１２に連通接続する接続体２６を備える。

給電ケーブル１９は樋体１２の外面に重複されたアンテナ板１３の外面に樋体１２の軸方向に沿って配置される。また、軸方向に沿って配置するに当っては、スロット１５を避けて配置される。

アンテナ板１３を樋体１２の外周面に取付けるための取付部材３１は、非導電性の合成樹脂のような非導電性材料により形成されている。また、図１１のように、取付部材３１は、一対の半体３８の一端部同士を軸受部３９で回動自在に連結して構成され、一対の半体３８の他端部の係止部４０と被係止部４１が係止自在となっている。

取付部材３１は、給電ケーブル１９のアンテナ板１３に対する位置を保持するケーブル保持部４２を備え、このケーブル保持部４２に給電ケーブル１９が保持される。

また、各取付部材３１は、径外方向に突出する複数の突出部を有する。本実施形態の取付部材３１は、軸受部３９と、係止部４０及び被係止部４１と、ケーブル保持部４２との計４箇所の突出部を有する。突出部は周方向に等間隔で配置されており、すなわち９０°ごとに径外方向に突出する。

外周にアンテナ板１３を重複した樋体１２に外筒部２５を被せることで、二重筒構造のアンテナ付き樋２４が構成され、アンテナ板１３が外筒部２５で保護され、特に、雨水、外気、太陽光に晒されず、劣化が抑制され、受信性能の劣化が抑制される。

また、同軸ケーブルの２つの導電線６の接続部５への接続部分が、外筒部２５により外部に露出しないように覆われ、接続部分が雨水、外気、太陽光に晒されず、劣化が抑制される。

また、同軸ケーブルの２つの導電線６の接続部５への接続部分に、人や物が引っ掛かるのが防止される。

このように、外周にアンテナ板１３を重複した樋体１２に外筒部２５を被せると、取付部材３１に突出部を設けているので、外筒部２５の略中心に樋体１２と樋体１２に設けられたアンテナ板１３の中心が配置されると共に、外筒部２５の内周面に当接又は近接対向するようになる。

ここで、同軸ケーブルの２つの導電線６の接続部５への接続部分がアンテナ板１３の表面から大きく突出しないので、この接続部分を、樋体１２と外筒部２５との間のスペース内に配置することが可能となり、外筒部２５の径が必要以上に大きくならないようにできる。

これにより、アンテナ付き樋２４を二重筒構造にしたといえども、外筒部２５の径を小さくできて、アンテナ付き樋２４の樋としての外観が低下しないようにすることが可能となる。

樋体１２と外筒部２５の上下方向の両端部はそれぞれ上下の接続体２６に接続され、上下の接続体２６は樋体１２に連通する。

樋体１２の軸方向に沿った給電ケーブル１９は、接続体２６に設けた引出部４３に至り、給電ケーブル１９の端部に設けた接続具４４が引出部４３を構成する孔に嵌め込んで取付けられる。

接続具４４には、テレビ側ケーブル４５の端部に設けた接続具が電気的に接続される。このテレビ側ケーブル４５は、建物４６の外壁４７や軒天井４８から建物内に導入され、既存の建物４６内のテレビ側に接続される。

図１２は、アンテナ付き樋２４が竪樋の一部として用いられた例を示している。図１２において、符号４９は軒樋、５０は集水器、５１はエルボ、５２は呼び樋、５３は一般の竪樋を示している。

アンテナ付き樋２４を竪樋の一部として用いる場合、アンテナ付き樋２４の接続体２６を一般の竪樋５３やエルボ５１に接続し、筒状をした樋体１２内に雨水を流す。

接続の際、アンテナ付き樋２４は、アンテナ部１４が最も強い受信方向を向くようにした状態とする。

ここで、樋体１２と外筒部２５、及び、一般の竪樋５３がそれぞれ円筒形状をした例においては、接続の際、アンテナ付き樋２４を軸芯を中心に回転して、アンテナ部１４を最も強い受信方向に向ける。

また、樋体１２と外筒部２５、及び、一般の竪樋５３が角筒形状をしている場合は、上下の接続体２６のうち、少なくとも一方と一般の竪樋５３とは多角形状同士の接続となる。したがって、この場合は、多角形状同士の接続の前に、アンテナ部１４を最も強い受信方向に向け、最も強い受信方向に向けた状態のまま、接続体２６と一般の竪樋５３とを多角形状同士接続する。

なお、前述の実施形態においては、アンテナ付き樋２４が筒状をした竪樋の一部を構成する例を示しているが、呼び樋５２のような他の筒状樋であってもよく、また、軒樋４９であってもよい。

また、前述の実施形態においては、外筒部２５を設けた例で説明したが、外筒部２５を設けないものであってもよい。

この場合も、同軸ケーブルの２つの導電線６の接続部５への接続部分がアンテナ板１３の表面から大きく突出しないので、接続部分に人や物が引っ掛かるのが抑制される。

１ 金属板材
２ 絶縁材
３ 絶縁材被覆金属板
４ 切込み
５ 接続部
６ 導電線
７ 導電線導入用孔

Claims (4)

1. 金属板材を絶縁材で被覆した絶縁材被覆金属板に、対向する切込みを形成して対向する切込み間の部位を接続部とし、
   前記絶縁材被覆金属板の表面側に配置した導電線を前記一方の切込みから挿入して前記接続部の裏面側を経て前記他方の切込みから前記絶縁材被覆金属板の表面側に引出した状態で、前記両切込みを介して前記接続部と前記絶縁材被覆金属板とで前記導電線を挟持し、前記導電線を、前記絶縁材被覆金属板における前記金属板材の前記両切込み側の端部に露出する部位と、前記接続部における前記金属板の両切込み側の端部に露出する部位に電気的に接続することを特徴とする絶縁材被覆金属板への導電線の接続構造。
2. 前記一対の切込みの両端間において、前記絶縁材被覆金属板と前記接続部とが一体に繋がって連続していることを特徴とする請求項１記載の絶縁材被覆金属板への導電線の接続構造。
3. 前記一対の切込みの両端間の部位のうち一方側が前記絶縁材被覆金属板と前記接続部と一体に繋がって連続し、且つ、他方側において前記接続部の端部が自由端となっていることを特徴とする請求項１記載の絶縁材被覆金属板への導電線の接続構造。
4. 前記切欠きを介して対向する前記絶縁材被覆金属板と前記接続部との対向端部の少なくも一方又は両方に導電線導入用孔を形成し、この導電線導入用孔に導電線を挿入することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の絶縁材被覆金属板への導電線の接続構造。
   

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