JP2016187266A - ケーブル中間接続部 - Google Patents

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Abstract

【課題】ケーブル端末部に対して絶縁ユニットを容易かつ正確に位置決めして固定できる信頼性の高いケーブル中間接続部を提供する。【解決手段】ケーブル中間接続部は、ケーブル端末部と、絶縁ユニットと、補助固定部と、を備える。ケーブル端末部の導体接続管にロックリング取付部材が取り付けられ、ロックリング取付部材に第1のロックリング及び第2のロックリングが取り付けられる。第1のロックリング及び第2のロックリングが、内部電極の被挟持部を挟持することにより、導体接続管に対して絶縁ユニットが固定される。導体接続管は、周方向に等間隔で配置される複数のボルト固定穴を有し、ロックリング取付部材は、ボルト固定穴に対応する位置及びこれを周方向に所定角度回転させた位置に配置される複数の貫通穴を有し、ボルト固定穴と貫通穴にボルトが挿通され、固定される。【選択図】図2

Description

本発明は、電力ケーブル同士を接続するケーブル中間接続部に関する。
従来、2本の電力ケーブル(例えばCVケーブル)を接続するケーブル中間接続部として、絶縁ユニットの両側から2本の電力ケーブルの端末部が挿入され、ケーブル導体同士が接続されるプレハブ型のケーブル中間接続部が知られている。一般に、ケーブル中間接続部は、2本の電力ケーブルのケーブル導体同士が導体接続管によって接続されるケーブル端末部と、ケーブル端末部を包囲する絶縁ユニットとを備える。
絶縁ユニットは、ケーブル導体と電気的に接続される内部電極と、内部電極の外周面を包囲する主絶縁部と、主絶縁部の外周面に形成される遮蔽層を有する。ケーブル端末部の導体接続管は、ケーブル導体が挿入され圧縮接続される圧縮部を両端部に有するとともに、圧縮部の間に圧縮部よりも大径の絶縁ユニット取付部を有する。例えば、内部電極の凸部と導体接続管の絶縁ユニット取付部を対向させ、両者をロックリング等で挟み込むことにより、ケーブル端末部(導体接続管)に対して絶縁ユニット(内部電極)が固定される。
また、特許文献1には、導体接続管と内部電極の間に絶縁ユニット固定金具を介在させることにより、絶縁ユニット取付部の外径を小さくでき、導体接続管にケーブル導体を圧縮接続する際の作業性を向上できることが開示されている。絶縁ユニット固定金具は、導体接続管の絶縁ユニット取付部に螺合され、絶縁ユニット固定金具及び絶縁ユニット取付部に設けられたボルト固定穴にボルトを挿入することによって固定される。絶縁ユニット固定金具を導体接続管の絶縁ユニット取付部に螺合することにより、単にボルトで固定する場合に比較して強固に固定することができる。
特開平2−246723号公報
上述したケーブル中間接続部においては、絶縁ユニットにおける主絶縁部に均一な電界分布が形成されるように、ケーブル端末部(導体接続管)と絶縁ユニット(内部電極)の軸方向の中心が高精度で一致することが要求される。したがって、特許文献1に記載のケーブル中間接続部においては、絶縁ユニット固定金具の軸方向の位置を正確に調整する必要がある。
しかしながら、絶縁ユニット固定金具と絶縁ユニット取付部のボルト固定穴が一対一で配置される場合(例えば周方向に等間隔で6個)、絶縁ユニット固定金具を絶縁ユニット取付部に螺合させて、軸方向の位置を調整したときに、ボルト固定穴の位置を一致させるのは困難である。この場合、電界緩和部としてケーブル端末部に配置されるストレスコーンが、絶縁ユニットの所定の位置に装着されなくなり、ケーブル中間接続部の信頼性が低下することになりかねない。絶縁ユニット固定金具と絶縁ユニット取付部の螺合構造(ねじピッチ等)とボルト固定穴の位置を考慮して設計しても、極めて高い加工精度が要求されるため、実用上好ましくない。
本発明の目的は、ケーブル端末部に対して絶縁ユニットを容易かつ正確に位置決めして固定できる信頼性の高いケーブル中間接続部を提供することである。
本発明に係るケーブル中間接続部は、2本の電力ケーブルのケーブル導体同士が導体接続管によって接続されるケーブル端末部と、
前記ケーブル導体と電気的に接続される内部電極を内周面に有する絶縁ユニットと、
前記導体接続管の外周面に螺合されるロックリング取付部材と、前記ロックリング取付部材の外周面に螺合される第1のロックリング及び第2のロックリングと、を有し、前記導体接続管に対して前記絶縁ユニットを固定する補助固定部と、を備え、
前記導体接続管は、前記ケーブル導体が挿入され圧縮接続される圧縮部を両端部に有するとともに、前記圧縮部の間に絶縁ユニット取付部を有し、
前記内部電極は、径方向内側に突出する被挟持部を有し、
前記ロックリング取付部材は、前記被挟持部に対向し、径方向外側に突出する突出部を有し、
前記被挟持部が前記第1のロックリング及び前記第2のロックリングに挟持されるケーブル中間接続部であって、
前記導体接続管は、前記絶縁ユニット取付部において周方向に等間隔で配置される複数のボルト固定穴を有し、
前記ロックリング取付部材は、前記突出部において、前記ボルト固定穴に対応する位置及びこれを周方向に所定角度回転させた位置に配置される複数の貫通穴を有し、
前記ボルト固定穴と前記貫通穴にボルトが挿通され、固定されることを特徴とする。
本発明によれば、ロックリング取付部材を絶縁ユニット取付部に螺合させて、軸方向の位置を調整したときに、導体接続管のボルト固定穴とロックリング取付部材の貫通穴の位置が容易に一致するので、ケーブル端末部に対して絶縁ユニットを容易かつ正確に位置決めして固定することができる。したがって、ストレスコーンを絶縁ユニットの所定の位置に確実に装着することができるので、信頼性の高いケーブル中間接続部が実現される。
本発明の一実施の形態に係るケーブル中間接続部を示す部分断面図である。 導体接続管と内部電極の固定構造を示す拡大図である。 ロックリング取付部材を示す図である。 第1のロックリングを示す図である。 第2のロックリングを示す図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係るケーブル中間接続部1を示す部分断面図である。図2は、導体接続管12と内部電極21の固定構造を示す拡大図である。説明の便宜上、図1において、ケーブル中間接続部1の中央側を「先端側」、両端側を「後端側」と称する。
図1に示すように、ケーブル中間接続部1は、ケーブル端末部10、絶縁ユニット20、補助固定部30、及び保護ケース40等を備える。ケーブル中間接続部1は、絶縁ユニット20の両側から電力ケーブル11A、11Bの端末部が挿入され、ケーブル導体111、111同士が接続されるプレハブ型のケーブル中間接続部である。ケーブル中間接続部1は、プレモールド型のケーブル中間接続部、プレハブジョイント、ケーブル直線接続部などとも呼ばれる。
ケーブル端末部10において、電力ケーブル11A、11Bは、ゴム又はプラスチックで絶縁された電力ケーブル(例えばCVケーブル)である。電力ケーブル11A、11Bは、それぞれ内側から順に、ケーブル導体111、内部半導電層(図示略)、ケーブル絶縁体112、ケーブル外部半導電層113、ケーブル遮へい層(図示略)、及びケーブルシース(図示略)等を有する。図1の電力ケーブル11A、11Bは、アルミ被を有するCAZVケーブル(架橋ポリエチレン絶縁アルミ被ビニル防食ケーブル)である。電力ケーブル11A、11Bの端末部は、それぞれ所定長で段剥ぎされることにより、各層が露出する。
ケーブル中間接続部1の組立時には、ケーブル絶縁体112からケーブル外部半導電層113の先端側にわたる外周にストレスコーン51が装着される。ストレスコーン51の後端側には、圧縮装置53及び保護ケース40を含む接続部品が装着される。また、ストレスコーン51の先端側にはストッパー52が配置される。
導体接続管12は、例えば銅、アルミニウム、銅合金又はアルミニウム合金等からなる通電に適した導電性材料で形成される。導体接続管12は、図2に示すように、圧縮部121、122及び絶縁ユニット取付部123を有する。導体接続管12とケーブル導体111、111は、圧縮部121、122にケーブル導体111、111を挿入した状態で、圧縮ダイス等の圧縮治具を用いて圧縮接続される。ケーブル導体111、111は、導体接続管12及び補助固定部30を介して、絶縁ユニット20の内部電極21と電気的に接続される。
絶縁ユニット取付部123は、圧縮部121、122よりも外径が大きく、圧縮部121、122の外周面よりも径方向外側に突出する。絶縁ユニット取付部123は、外周面に、ロックリング取付部材31を取り付けるための雄ねじ部124を有する。また、絶縁ユニット取付部123は、外周面に、周方向に等間隔で配置される複数個(ここでは6個)のボルト固定穴125を有する。ボルト固定穴125の内周面には、ボルト(図示略)を固定するための雌ねじ部(図示略)が形成される。
導体接続管12に対して絶縁ユニット20(内部電極21)を固定するに際して、導体接続管12と絶縁ユニット20(内部電極21)との間に補助固定部30を介在させるので、絶縁ユニット取付部123の外径を比較的小さくすることができる。これにより、導体接続管12とケーブル導体111、111をそれぞれ圧縮接続する際に、絶縁ユニット取付部123が圧縮治具を取り付ける障害となるのを防止できるので、接続作業が容易になる。
絶縁ユニット20は、ケーブル導体111と電気的に接続される内部電極21と、内部電極21の外周面を包囲する主絶縁部22と、主絶縁部22の外周面に形成される遮蔽層(図示略)とを備える。内部電極21は金属材料で構成され、主絶縁部22はエポキシ樹脂で形成される。遮蔽層は、例えば主絶縁部22の外周面に導電塗料を塗布することで形成される。内部電極21、主絶縁部22は、内部電極21の一部が内周面で露出するように、例えばモールド成型により一体的に形成される。
内部電極21は、径方向内側に突出する被挟持部211を有する。この被挟持部211が、後述する第1のロックリング32及び第2のロックリング33で挟持されることにより、ケーブル端末部10(導体接続管12)に対して絶縁ユニット20(内部電極21)が固定される。
内部電極21は、ケーブル端末部10(導体接続管12)に対して所定の位置に配置され、両端を断面円弧状に形成することで主絶縁部22における電界を緩和する。ケーブル中間接続部1を組み立てる際に、両側のストレスコーン51、51を絶縁ユニット20の所定の位置に確実に装着するためには、ケーブル端末部10(導体接続管12)と絶縁ユニット20(内部電極21)の軸方向の中心を高精度で一致させる必要がある。
補助固定部30は、ケーブル端末部10(導体接続管12)と絶縁ユニット20(内部電極21)の間に介在する。補助固定部30は、ロックリング取付部材31、第1のロックリング32及び第2のロックリング33(33A、33B)を有する。
図3は、ロックリング取付部材31を示す図である。ロックリング取付部材31の長手方向に沿う断面図を図3Aに示し、図3AにおけるA−A断面図を図3Bに示す。図4は、第1のロックリング32を示す図である。第1のロックリング32を長手方向から見た正面図を図4Aに示し、図4AにおけるB−B断面図を図4Bに示す。図5は、第2のロックリング33(33A、33B)を示す図である。第2のロックリング32を長手方向から見た正面図を図5Aに示し、図5AにおけるC−C断面図を図5Bに示す。
ロックリング取付部材31は、図3に示すように、円筒形状の部材である。ロックリング取付部材31は、軸方向略中央(絶縁ユニット取付部123に対応する部分)に、径方向外側に突出する突出部311を有する。内部電極21の被挟持部211を第1のロックリング32及び第2のロックリング33で確実に挟持するため、突出部311の軸方向の幅は、被挟持部211の軸方向の幅よりも短く設定される。
ロックリング取付部材31は、内周面に、絶縁ユニット取付部123の雄ねじ部124と螺合する雌ねじ部312を有する。ロックリング取付部材31は、外周面における突出部311を挟む部分に、第1のロックリング32及び第2のロックリング33をそれぞれ取り付けるための雄ねじ部313、314を有する。
また、ロックリング取付部材31は、突出部311を径方向に貫通する貫通穴315を有する。貫通穴315の内径は、導体接続管12のボルト固定穴125の内径よりも大きい。これにより、ロックリング取付部材31の軸方向の位置を調整したときに、ボルト固定穴125と貫通穴315の位置が若干ずれていても、ボルト(図示略)を挿入して固定することができる。
図3では、貫通穴315として、導体接続管12のボルト固定穴125に対応する位置(ここでは60°おきに計6カ所))に配置される第1の貫通穴315Aと、第1の貫通穴315Aを周方向に30°回転させた位置(ここでは60°おきに計6カ所)に配置される第2の貫通穴315Bを配置した場合を示している。すなわち、第1の貫通穴315Aと第2の貫通穴315Bは、交互に配置され、全体として周方向に等間隔で配置されている。貫通穴315としては、ここでは30°おきに計12個形成されている。
このように、ボルト固定穴125に対応する位置及びこれを周方向に所定角度回転させた位置に貫通穴315を配置することにより、ロックリング取付部材31を所定の位置に位置決めした際に、ボルト固定穴125と貫通穴315の位置を、螺合構造(ねじピッチ等)に関わらず高精度で一致させることができる。したがって、ロックリング取付部材31を所定の位置に確実に固定することができる。
第1のロックリング32は、図4に示すように、円環形状の部材である。第1のロックリング32は、内周面に、ロックリング取付部材31の雄ねじ部313と螺合する雌ねじ部321を有する。第1のロックリング32は、外周面に、締付治具(図示略)を固定するための固定溝322を有する。また、第1のロックリング32は、内部電極21と対向する側面に、周方向に等間隔で配置される複数個(図4では2個)のプレスフィットプランジャ323を有する。ここでは、第1のロックリング32の内部電極21と対向する側面にプレスフィットプランジャ323を挿入する溝が設けられ、当該溝にプレスフィットプランジャ323を圧入することにより取り付けられている。
プレスフィットプランジャ323は、接触子(例えば金属製のボール)と付勢部材(例えば圧縮コイルばね)がシリンダー内に収容され、シリンダー開口に向けて付勢されることにより接触子が出没可能に保持されている接触補助部材である。プレスフィットプランジャ323は、接触子が内部電極21の被挟持部211と接触して押し込まれたときに、外方に付勢力が増大するようになっている。プレスフィットプランジャ323により内部電極21と第1のロックリング32が確実に導通する。
第2のロックリング33は、ナット状の構造を有し、2つのロックリング33A、33Bで構成されるダブルナット構造を有する(以下「第2のロックリング33A、33B」と称する)。ダブルナット構造を採用することにより、安定した締付力が維持されて第2のロックリング33A、33Bの緩みを防止できるので、ケーブル端末部10に対して絶縁ユニット20を強固に固定することができる。
第2のロックリング33A、33Bは、図5に示すように、第1のロックリング32とほぼ同様の構成を有する。すなわち、第2のロックリング33A、33Bは、第1のロックリング32におけるプレスフィットプランジャ323を有していない点で第1のロックリング32と相違し、その他の構成は同じである。
すなわち、第2のロックリング33(33A、33B)は、図5に示すように、円環形状の部材である。第2のロックリング33は、内周面に、ロックリング取付部材31の雄ねじ部314と螺合する雌ねじ部331を有する。第2のロックリング33は、外周面に、締付治具(図示略)を固定するための固定溝332を有する。
ケーブル中間接続部1を組み立てる場合、まず、電力ケーブル11A、11Bの端末部を、それぞれ所定長で段剥ぎして各層を露出させる。そして、一方の電力ケーブル11Aに、保護ケース40、圧縮装置53、ストレスコーン51、ストッパー52を挿通する。また、他方の電力ケーブル11Bに、保護ケース40、圧縮装置53、ストレスコーン51、ストッパー52、及び第2のロックリング33、ユニット保護金具に覆われた状態の絶縁ユニット20、及びロックリング取付部材31を順に挿通する。第1のロックリング32は、予めロックリング取付部材31に取り付けられる。第1のロックリング32は、例えばロックリング取付部材31の突出部311に当接した状態で位置決めされる。
次に、一方のケーブル導体111を導体接続管12の圧縮部121に挿入し、他方のケーブル導体111を圧縮部122に挿入する。圧縮ダイス等の圧縮治具を用いて圧縮部121、122を圧縮し、ケーブル導体111、111と導体接続管12を圧縮接続する。
次に、導体接続管12にロックリング取付部材31を螺合し、所定の位置となるように調整する。具体的には、導体接続管12のボルト固定穴125に、ロックリング取付部材31の第1の貫通穴315Aと第2の貫通穴315Bの何れか一方が一致するように調整する。
次に、導体接続管12のボルト固定穴125及びロックリング取付部材31の貫通穴315にボルトを挿入し、螺合により固定する。ここでは12個の貫通穴315のうち6個の貫通穴315にボルトが挿入されることになる。
次に、ボルト固定穴125に対応する位置及びこれを周方向に所定角度回転させた位置に貫通穴315が配置されているので、ロックリング取付部材31を所定の位置に位置決めした際に、ボルト固定穴125と貫通穴315の位置が確実に一致する。したがって、ロックリング取付部材31を所定の位置に確実に固定することができる。
次に、位置決めされたロックリング取付部材31に絶縁ユニット20を挿通する。絶縁ユニット20は、内部電極21の被挟持部211が第1のロックリング32に当接した状態で位置決めされる。
次に、ロックリング取付部材31に第2のロックリング33Aを取り付ける。第2のロックリング33Aを所定のトルクで締め込むことにより、内部電極21の被挟持部211は、第1のロックリング32と第2のロックリング33Aとで挟持される。第1のロックリング32に配置されたプレスフィットプランジャ323の接触子が内部電極21の被挟持部211と接触し、内方に押し込まれて付勢力が生じる。これにより、第1のロックリング32と内部電極21とが確実に導通する。ケーブル導体111、111と内部電極21は、導体接続管12、ロックリング取付部材31及び第1のロックリング32(プレスフィットプランジャ323)を介して電気的に接続される。
次に、ロックリング取付部材31に第2のロックリング33Bを取り付ける。これにより、第2のロックリング33Aの緩みを防止できるので、ケーブル端末部10に対して絶縁ユニット20を強固に固定することができる。
最後に、ストッパー52、ストレスコーン51、圧縮装置53、及び保護ケース40等を所定の位置に装着する。また、防食層(図示略)等を施工して外部の補強を行う。以上の工程によりケーブル中間接続部1が組み立てられる。
このように、ケーブル中間接続部1は、2本の電力ケーブル11A、11Bのケーブル導体111、111同士が導体接続管12によって接続されるケーブル端末部10と、ケーブル導体111、111と電気的に接続される内部電極を内周面に有する絶縁ユニット20と、導体接続管12の外周面に螺合されるロックリング取付部材31と、ロックリング取付部材31の外周面に螺合される第1のロックリング32及び第2のロックリング33と、を有し、導体接続管12に対して絶縁ユニット20を固定する補助固定部30と、を備える。
導体接続管12は、ケーブル導体111、111が挿入され圧縮接続される圧縮部121、122を両端部に有するとともに、圧縮部121、122の間に絶縁ユニット取付部123を有する。内部電極21は、径方向内側に突出する被挟持部211を有する。ロックリング取付部材31は、被挟持部211に対向し、径方向外側に突出する突出部311を有する。第1のロックリング32及び第2のロックリング33が、被挟持部211を挟持することにより、導体接続管12に対して絶縁ユニット20が固定され、ケーブル導体111、111と内部電極21とが、導体接続管12及び補助固定部30を介して電気的に接続される。
導体接続管12は、絶縁ユニット取付部123において周方向に等間隔で配置される複数のボルト固定穴125を有する。ロックリング取付部材31は、突出部311において、ボルト固定穴125に対応する位置及びこれを周方向に所定角度回転させた位置に配置される複数の貫通穴315を有する。ボルト固定穴125と貫通穴315にボルトが挿通され、固定される。
これにより、ロックリング取付部材31を絶縁ユニット取付部123に螺合させて、軸方向の位置を調整したときに、導体接続管12のボルト固定穴125とロックリング取付部材31の貫通穴315の位置が容易に一致するので、ケーブル端末部10に対して絶縁ユニット20を容易かつ正確に位置決めして固定することができる。したがって、ストレスコーン51、51を絶縁ユニット20の所定の位置に確実に装着することができるので、信頼性の高いケーブル中間接続部1が実現される。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、導体接続管12のボルト固定穴125及びロックリング取付部材31の貫通穴315の個数は、実施の形態で示したものに限定されない。また例えば、ロックリング取付部材31の貫通穴315は、周方向に等間隔に配置されていなくてもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 ケーブル中間接続部
10 ケーブル端末部
11A、11B 電力ケーブル
111 ケーブル導体
12 導体接続管
121、122 圧縮部
123 絶縁ユニット取付部
124 雄ねじ部
125 ボルト固定穴
20 絶縁ユニット
21 内部電極
211 被挟持部
22 主絶縁部
30 補助固定部
31 ロックリング取付部材
311 突出部
312 雌ねじ部
313、314 雄ねじ部
315、315A、315B 貫通穴
32 第1のロックリング
33、33A、33B 第2のロックリング
40 保護ケース

Claims (6)

  1. 2本の電力ケーブルのケーブル導体同士が導体接続管によって接続されるケーブル端末部と、
    前記ケーブル導体と電気的に接続される内部電極を内周面に有する絶縁ユニットと、
    前記導体接続管の外周面に螺合されるロックリング取付部材と、前記ロックリング取付部材の外周面に螺合される第1のロックリング及び第2のロックリングと、を有し、前記導体接続管に対して前記絶縁ユニットを固定する補助固定部と、を備え、
    前記導体接続管は、前記ケーブル導体が挿入され圧縮接続される圧縮部を両端部に有するとともに、前記圧縮部の間に絶縁ユニット取付部を有し、
    前記内部電極は、径方向内側に突出する被挟持部を有し、
    前記ロックリング取付部材は、前記被挟持部に対向し、径方向外側に突出する突出部を有し、
    前記被挟持部が前記第1のロックリング及び前記第2のロックリングに挟持されるケーブル中間接続部であって、
    前記導体接続管は、前記絶縁ユニット取付部において周方向に等間隔で配置される複数のボルト固定穴を有し、
    前記ロックリング取付部材は、前記突出部において、前記ボルト固定穴に対応する位置及びこれを周方向に所定角度回転させた位置に配置される複数の貫通穴を有し、
    前記ボルト固定穴と前記貫通穴にボルトが挿通され、固定されることを特徴とするケーブル中間接続部。
  2. 前記貫通穴は、周方向に等間隔で配置されることを特徴とする請求項1に記載のケーブル中間接続部。
  3. 前記貫通穴の内径は、前記ボルト固定穴の内径よりも大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載のケーブル中間接続部。
  4. 前記第1のロックリングは、前記被挟持部との接触面に、接触子と付勢部材がシリンダー内に収容され、シリンダー開口に向けて付勢されることにより前記接触子が出没可能に保持されている接触補助部材を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のケーブル中間接続部。
  5. 前記被挟持部の軸方向の幅は、前記突出部の軸方向の幅よりも大きいことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のケーブル中間接続部。
  6. 前記第2のロックリングは、ダブルナット構造を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のケーブル中間接続部。
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