JP3963545B2

JP3963545B2 - 電気ケーブル端子接続構造

Info

Publication number: JP3963545B2
Application number: JP34932597A
Authority: JP
Inventors: 雅之伊藤; 恒久中村
Original assignee: 3M Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2017-12-18
Also published as: JPH11187531A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は接続用端子をそれぞれ備えた一対の電気ケーブルを互いに接続するための電気ケーブル端子接続構造に関する。また、本発明は特に日本電力ケーブル接続技術協会のＪＣＡＡＣ３１０４−１９８９の規格に準じた電気ケーブル端子接続構造に関する。なお、上記規定には６６００Ｖのゴムとう管形の屋外電気ケーブル端子接続構造の規格と該屋外電気ケーブル端子接続構造（特に終端接続構造、以下同じ）の性能試験方法（詳細はＪＣＡＡＡ３０３−１９２２参照）とが記載されている。
【０００２】
【従来の技術】
一対の電気ケーブルのそれぞれの先端に取り付けられた端子を互いに接続する電気ケーブル端子接続構造が知られている。また、接続された端子が外界に露出している場合において例えば小動物が端子に触れると、端子の領域で短絡が生じ、電気ケーブル端子接続構造が破損することがある。そこで、露出した端子をカバーで覆った電気ケーブル端子接続構造が知られている。さらに、例えば降雨時にカバーが濡れ、その濡れた部分に電流が漏れて帯電し、その部分が結果として高電圧となることがある。特に海に近いために雨に塩分が含まれているような地区ではこの電流漏れが大きい。一方、カバーに覆われているために雨に濡れていない電気ケーブルまたは端子の部分には電流が漏れておらず電圧がかかっていない部分がある。
【０００３】
ここで風などの影響によりカバーの上記濡れた部分、すなわち高電圧の部分が電気ケーブルまたは端子の上記電圧がかかっていない部分に近づくと、これら高電圧の部分と電圧がかかっていない部分との間でアーク放電が生じ、放電によるカバーの焼損が発生し、結果的に電気ケーブル端子接続構造が破損することがある。そこで、特開平９−２３５５５では端子に円盤状の突起部を設け、この突起部にカバーの内壁面を係合させることによりカバーを電気ケーブルまたは端子に対して位置決めし、カバーが電気ケーブルまたは端子に近づかないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平９−２３５５５に開示された電気ケーブル端子接続構造が適用される端子は円盤状の突起部を備えた端子のみである。したがって端子を自由に選択することができず不便である。また、端子に円盤状の突起部を形成するための費用がかさむ。したがって、本発明の目的は既存の電気ケーブルを含む多種の電気ケーブルまたは端子に対してカバーを簡単に位置決めすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために一番目の発明によれば、一対の電気ケーブルのそれぞれの先端に取り付けられた一対の端子を互いに電気的に接続し、これら接続された端子をカバーにより覆うようにした電気ケーブル端子接続構造において、前記端子に装着されて該端子上に保持されるストッパ部材を具備し、前記カバーは該ストッパ部材に係合する係合部を具備しており、且つ該係合部が前記ストッパ部材と係合することにより予め定められた位置に保持される。
【０００６】
上記課題を解決するために二番目の発明によれば、一番目の発明において、一方の端子は他方の端子に接続される接続部と電気ケーブルの先端を収容する収容部とを具備し、前記接続部と前記収容部との間に段部が形成され、前記ストッパ部材が該段部に係合する。これによればストッパ部材は段部に係合することにより端子上に保持される。
【０００７】
上記課題を解決するために三番目の発明によれば、一番目の発明において、前記ストッパ部材が前記一対の端子を互いに接触させた状態で一時的に保持する端子保持手段を具備する。
【０００８】
上記課題を解決するために四番目の発明によれば、三番目の発明において、前記端子保持手段が前記一対の端子を互いに接触させた状態で受容する端子挿入穴を具備する。
【０００９】
上記課題を解決するために五番目の発明によれば、一番目の発明において、前記カバーが一方の電気ケーブルに取り付けられており、他方の電気ケーブルと前記互いに接続された端子との間で放電が生じるのを防止するための放電防止外被が前記他方の電気ケーブルに取り付けられており、該放電防止外被は前記他方の電気ケーブルを受容して保持するための受容穴を有し、前記放電防止外被が前記他方の電気ケーブルに取り付けられる前に該受容穴を拡げて保持するために細長い帯状体をらせん状に巻き重ねて形成された拡張部材が前記受容穴内に挿入され、前記他方の電気ケーブルを前記拡張部材内に挿入した状態で前記帯状体を前記他方の電気ケーブルの先端に取り付けられた端子側へと引っ張り、前記拡張部材を前記受容穴から排除することにより前記放電防止外被が前記他方の電気ケーブルに取り付けられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は本発明の第一実施形態の電気ケーブル端子接続構造の正面断面図であり、図２はその側面断面図である。上側の電気ケーブル（以下、上側電気ケーブル）１０の先端には端子（以下、上側端子）１４が取り付けられている。一方、下側の電気ケーブル（以下、下側電気ケーブル）１２の先端には端子（以下、下側端子）１６が取り付けられている。なお、本明細書において『上側』および『下側』という用語はそれぞれ図面において上側および下側を意味する。これら上側端子１４と下側端子１６とは互いに電気的に接続されている。したがって、電気ケーブル１０および１２は各々の先端に取り付けられた端子１４および１６を介して互いに接続されている。接続された端子１４および１６にはストッパ部材１８が取り付けられている。また、電気ケーブル１０および１２の一部および端子１４および１６を覆うカバー２０が上側電気ケーブル１０に取り付けられている。カバー２０はストッパ部材１８と係合することにより電気ケーブル１０および１２並びに端子１４および１６に対して位置決めされている。また、カバー２０は概ね円錐形状をしている。
【００１１】
また、端子１４および１６と下側電気ケーブル１２との間で放電が生じることを防止するために四つの笠状部分２２ａ〜２２ｄを有する放電防止外被２４が下側電気ケーブル１２に取り付けられている。放電防止外被２４は四つの笠状部分２２ａ〜２２ｄにより端子１４および１６と外部に露出した下側電気ケーブル１２との間の距離を長くして端子１４および１６と下側電気ケーブル１２との間で放電が生じることを防止する。
【００１２】
次に第一実施形態の電気ケーブル端子接続構造の各構成要素を詳細に説明する。図３は第一実施形態の上側端子の斜視図である。上側端子１４は上側電気ケーブル１０の先端を収容するための収容部２６と、下側端子１６に接続される接続部２８とを具備する。第一実施形態の上側端子１４は環状のパイプの一端を収容部２６を残しつつ押しつぶし加工（若しくは鋳造、鍛造等）して接続部２８を形成することにより作製される。したがって、収容部２６と接続部２８との間には段部３０が形成される。段部３０の反対側に位置する接続部２８の表面３２は研磨されており、下側端子１６に接触せしめられる接触面を構成する。
【００１３】
また、収容部２６は概ね円筒形で且つその内部に上側電気ケーブル１０の先端を収容するための収容穴３４を有する。上側電気ケーブル１０が収容穴３４に挿入された状態で収容部２６を押しつぶすことにより上側電気ケーブル１０が上側端子１４に接続される。一方、接続部２８は概ね平坦なプレートで且つその内部は中実である。また、接続部２８には上側端子１４の長手方向に沿って二つのボルト穴３６および３８が形成されている。なお、下側端子の構造は上側端子と同じであるので説明は省略する。
【００１４】
図４は第一実施形態のストッパ部材の縦断面図であり、図５はその平面図である。ストッパ部材１８は概ね円形断面を有し、その中央部には上側端子１４および下側端子１６を挿入するための長方形の端子挿入穴４０が形成される。端子挿入穴４０はストッパ部材１８を貫通し、その広さは接触せしめられた二枚の端子１４および１６をちょうど収容する広さである。また、ストッパ部材１８の厚さは端子１４または１６の接続部２８に設けられた二つのボルト穴３６および３８間の長さより短い。なお、ストッパ部材１８はＥＰＤＭ、シリコーン或いはクロロプレンゴムなどのゴム、ポリエチレンなどのプラスチック、または銅、アルミニウム或いは黄銅などの合金から作製される。
【００１５】
図６は第一実施形態のカバーの横断面図である。カバー２０は概ね円形の横断面を有し且つその内部には電気ケーブル１０および１２、端子１４および１６並びにストッパ部材１８を収容する空洞４２が形成されている。また、上側電気ケーブル１０に取り付けられるカバー２０の一端には電気ケーブルの直径と略等しいか或いは僅かに小さい内径の第一開口４４が形成されており、カバー２０の他端にはストッパ部材１８の直径より大きな内径の第二開口４６が形成されている（図１および図２参照）。
【００１６】
また、カバー２０にはその内壁面から径方向内方へと突出した四つのリブ４８ａ〜４８ｄが設けられる。これらリブ４８ａ〜４８ｄはカバー２０の第一開口４４からカバー２０の長手方向へカバー２０の長さの概ね半分を越えて延在する（図１および図２参照）。なお、カバー２０は例えばＥＰＤＭ、シリコーン或いはクロロプレンゴムなどのゴム、またはポリエチレンなどのプラスチックから作製される。
【００１７】
図７は下側電気ケーブルに取り付けられるまえの第一実施形態の放電防止外被の斜視図であり、図８はその断面図である。放電防止外被２４は予め定められた間隔を開けて互いに重ねられた四つの笠状部材２２ａ〜２２ｄを有する（図１および図２参照）。笠状部材２２ａ〜２２ｄは径の最も小さい小径部分５０ａ〜５０ｄから最も径の大きな大径部分５２ａ〜５２ｄまで徐々に広がる概ね円錐台形である。これら笠状部材２２ａ〜２２ｄは一方の笠状部材２２ａ〜２２ｃの大径部分５２ａ〜５２ｃが他の笠状部材２２ｂ〜２２ｄの小径部分５０ｂ〜５０ｄに重ねられるように組み合わされている。また、放電防止外被２４はその内部に下側電気ケーブル１６を通して受容するための受容穴５４を有する（図８参照）。受容穴５４の直径は下側電気ケーブル１６の外径と略等しい或いは僅かに小さい。
【００１８】
下側電気ケーブル１６に取り付けられるまえの放電防止外被２４の収容穴３４内にはプラスチック製の拡張部材５６が挿入されている。拡張部材５６は細長い帯状体５８をらせん状に巻き重ねて形成される。拡張部材５６は下側電気ケーブル１６を受け入れる第一開口６０と受け入れた下側電気ケーブル１６を抜き出す第二開口６２とを有する。また、拡張部材５６の直径は放電防止外被２４の受容穴５４の内径よりも大きい。したがって、下側電気ケーブル１６に取り付けられるまえにおいて放電防止外被２４の受容穴５４は拡張部材５６により拡げられている。
【００１９】
拡張部材５６を構成する帯状体５８の先端６４は拡張部材５６の第一開口６０から第二開口６２まで延びており、第二開口６２から外部に出ている。拡張部材５６は第二開口５６から外部に出た帯状体５８の先端６４を引っ張ることにより徐々に解かれて帯状体５８が放電防止外被２４の受容穴５４内から完全に引き抜かれる。なお、拡張部材５６の第一開口６０は放電防止外被２４の最も下側の端部にある笠状部材２２ｄの大径部分５２ｄ側にあり、拡張部材５６の第二開口６２はそれとは反対側の最も上側の端部にある笠状部材２２ａの小径部分５０ａ側にある。
【００２０】
次に本発明の第一実施形態の組み立て方法を説明する。まず、一方の電気ケーブル、すなわち第一実施形態では上側電気ケーブル１０の先端をカバー２０の第一開口４４からカバー２０の空洞４２内へと挿入する。次に空洞４２内に挿入された上側電気ケーブル１０の先端をカバー２０の第二開口４６からカバー２０の外部に露出させる。この露出された上側電気ケーブル１０の先端を上側端子１４の収容部２６の収容穴３４に挿入し、収容部２６を押しつぶして上側端子１４を上側電気ケーブル１０の先端に取り付ける。
【００２１】
ところで、カバー２０の第一開口４４の内径が上側電気ケーブル１０の外径と略等しい或いは僅かに小さく且つカバー２０が弾性を有する。このため、上側電気ケーブル１０がカバー２０に挿入されたときにカバー２０は上側電気ケーブル１０の長手方向において上側電気ケーブル１０に位置決めされる。したがってカバー２０を上側電気ケーブル１０に位置決めするための特別な手段を設けることなくカバー２０を上側電気ケーブル１０に対して位置決めできるため、接続作業が容易になる。
【００２２】
また、他方の電気ケーブル、すなわち第一実施形態では下側電気ケーブル１２の先端を放電防止外被２４の受容穴５４内に配置された拡張部材５６の第一開口６０から挿入し、拡張部材５６の第二開口６２から露出させる。次に上述したのと同様にして下側端子１６を下側電気ケーブル１２の先端に取り付ける。次に放電防止外被２４を下側端子１６に対して下側電気ケーブル１２上で位置決めし、拡張部材５６を構成する帯状体５８の先端６４を引き抜く。このとき、放電防止外被２４は帯状体５８が解かれた領域から収縮して下側電気ケーブル１２に密着する。このため、放電防止外被２４を容易に下側電気ケーブル１２に密着した状態で取り付けられる。ところで、帯状体５８の先端６４を拡張部材５６に対して下側電気ケーブル１２側へと引き抜くと、帯状体５８が下側電気ケーブル１２に絡まるため引き抜き作業がしづらい。第一実施形態では拡張部材５６に対して下側端子１６側から帯状体５８の先端６４を引き抜いているため、帯状体５８の引き抜き作業が非常にし易くなる。
【００２３】
次に各端子１４および１６をストッパ部材１８の端子挿入穴４０にストッパ部材１８の両側から挿入し、上側端子１４のボルト穴３６、３８と下側端子１６のボルト穴３６、３８とが互いに整列するようにこれら端子１４および１６を接触させる。次にこれら整列された二つのボルト穴３６、３８により形成された上下二つのボルト穴の間にストッパ部材１８を配置する。次に上下二つのボルト穴にそれぞれボルト６６および６８を通してそれぞれナット７０および７２で端子１４および１６を互いに締結する。
【００２４】
ところで、上述したように、ストッパ部材１８の端子挿入穴４０は二つの端子１４および１６がちょうど嵌合するような大きさである。すなわち、二つの端子１４および１６がストッパ部材１８により一時的に保持され、端子挿入穴４０は一対の端子を互いに接触させた状態で一時的に保持する端子保持手段として機能する。したがって二つの端子１４および１６が接触せしめられた状態で保持されているため、ボルト６６および６８による端子１４および１６の締結が容易になる。また、ストッパ部材１８の厚さは各端子１４、１６に設けられたボルト穴３６とボルト穴３８との間の長さより小さいため、ストッパ部材１８がボルト６６および６８による端子１４および１６の締結を阻害しない。
【００２５】
最後にストッパ部材１８にカバー２０のリブ４８ａ〜４８ｄが当接するまでカバー２０を下方へと下げることにより電気ケーブル端子接続構造の組み立てが完了する。なお、カバー２０を最も下方まで下げたときにはストッパ部材１８は下側のボルト６８のヘッドに当接して端子１４および１６に対して位置決めされる。また、カバー２０はストッパ部材１８により位置決めされる。端子は一般にボルトにより接続されるため、必ず端子の表面から突出した部分が形成される。第一実施形態ではこの必然的に形成される端子の突出部を利用してストッパ部材を保持するため、ストッパ部材を構成部品として追加するだけでカバーを電気ケーブルまたは端子に対して位置決めすることができる。
【００２６】
ところで、第一実施形態ではストッパ部材が端子に設けられた二つのボルト穴の間に配置されるため、ボルトによる端子の締結作業を実行しづらい。そこで、本発明の第二実施形態ではボルトによる端子の締結作業を実行しやすくする。
【００２７】
図９は本発明の第二実施形態の電気ケーブル端子接続構造の正面断面図であり、図１０はその側面断面図である。第二実施形態ではストッパ部材７４が下側端子１６の接続部２８と収容部２６との間の段部３０に載置されている。
【００２８】
次に第二実施形態のストッパ部材を詳細に説明する。図１１は第二実施形態のストッパ部材の縦断面図であり、図１２はその平面図である。ストッパ部材７４の中央部には第一実施形態と同じ長方形の端子挿入穴４０に繋がる概ね半球状の溝７６が設けられている。半球状の溝７６はストッパ部材７４が下側端子１６の段部３０に載置されたときに段部３０をちょうど収容する。したがって下側端子１６をボルト６６および６８により締結するときにストッパ部材７４は下側端子１６の段部３０上に載っているため、締結作業がし易くなる。また、第二実施形態では半球状の溝７６の頂部に穴７８が設けられており、段部３０の頂部が穴７８を通過するため、ストッパ部材７４を下側へと配置することができ、さらに締結作業がし易くなる。また、端子には一般に段部が形成される。第二実施形態ではこの必然的に形成される段部を利用してストッパ部材を保持するため、ストッパ部材を構成部品として追加するだけでカバーを電気ケーブルまたは端子に対して位置決めすることができる。
【００２９】
第二実施形態のその他の構成は第一実施形態と同じであるので説明は省略する。なお、上記実施形態ではカバーの内壁面にリブを設けたが、カバーが円錐形状の内壁面を有するのであれば、リブを設けなくてもカバーをストッパ部材に係合させて位置決めすることが可能である。また、本発明を適用した電気ケーブル端子接続構造を用い、電気共同研究２０巻１号（配電設備の塩害対策）５．４（人口汚損試験法）に準じて塩水注入法により加速試験を行った結果では、最大漏れ電流が１００ｍＡ以上であるときにおいてアーク放電の発生および電気ケーブル端子接続構造の部品の浸食がないことが分かった。なお、試験に使用した電気ケーブル端子接続構造は３Ｍ社の６．６ｋＶ常温収縮型屋外用端末処理材料（ＱＴ−ＩＩＩキット）に適用できるものである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の一番目から五番目の発明によれば、カバーがストッパ部材により位置決めされる。すなわち、カバーを位置決めするためにカバーと係合する部分を端子に形成する必要がない。したがって、本発明によれば、簡単にカバーを位置決めすることができる。
【００３１】
さらに本発明の三番目の発明によれば、端子が互いに接触ざれた状態で一時的に保持されるため、その後の接続作業が容易となる。
【００３２】
さらに本発明の五番目の発明によれば、端子に突出した部分がないため、帯状体を端子側に引っ張ることが容易であり、また、引っ張り出した後の帯状体が電気ケーブルに絡まることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態の電気ケーブル端子接続構造の正面断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態の電気ケーブル端子接続構造の側面断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態の端子の斜視図である。
【図４】本発明の第一実施形態のストッパ部材の縦断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態のストッパ部材の平面図である。
【図６】本発明の第一実施形態のカバーの横断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態の取付け前における放電防止外被の斜視図である。
【図８】本発明の第一実施形態の取付け前における放電防止外被の縦断面図である。
【図９】本発明の第二実施形態の電気ケーブル端子接続構造の正面断面図である。
【図１０】本発明の第二実施形態の電気ケーブル端子接続構造の側面断面図である。
【図１１】本発明の第一実施形態のストッパ部材の縦断面図である。
【図１２】本発明の第一実施形態のストッパ部材の平面図である。
【符号の説明】
１０…上側電気ケーブル
１２…下側電気ケーブル
１４…上側端子
１６…下側端子
１８、７４…ストッパ部材
２０…カバー
６６、６８…ボルト
３０…段部

Claims

一対の電気ケーブルのそれぞれの先端に取り付けられた一対の端子を互いに電気的に接続し、これら接続された端子をカバーにより覆うようにした電気ケーブル端子接続構造において、前記端子に装着されて該端子上に保持されるストッパ部材を具備し、前記ストッパ部材は端子挿入穴及び該端子挿入穴に連通する溝を有し、前記カバーは該ストッパ部材に係合する係合部を具備しており、且つ該係合部が前記ストッパ部材と係合することにより予め定められた位置に保持され、一方の端子は他方の端子に接続される接続部と電気ケーブルの先端を収容する収容部とを具備し、前記接続部と前記収容部との間に段部が形成され、該段部が前記ストッパ部材に形成された前記溝に収容されることを特徴とする電気ケーブル端子接続構造。
前記段部は、前記接続部を形成するための押しつぶし加工により形成されることを特徴とする請求項１に記載の電気ケーブル端子接続構造。
前記ストッパ部材の前記溝の頂部に、前記段部の頂部が通過可能な穴が形成されることを特徴とする請求項１に記載の電気ケーブル端子接続構造。
一対の電気ケーブルのそれぞれの先端に取り付けられた一対の端子を互いに電気的に接続し、これら接続された端子をカバーにより覆うようにした電気ケーブル端子接続構造において、前記端子に装着されて該端子上に保持されるストッパ部材を具備し、前記カバーは該ストッパ部材に係合する係合部を具備しており、且つ該係合部が前記ストッパ部材と係合することにより予め定められた位置に保持され、前記ストッパ部材は前記一対の端子を互いに接触させた状態で一時的に保持する端子保持手段を具備し、かつ前記端子保持手段は前記一対の端子を互いに接触させた状態で受容する端子挿入穴を具備することを特徴とする電気ケーブル端子接続構造。
前記カバーが一方の電気ケーブルに取り付けられており、他方の電気ケーブルと前記互いに接続された端子との間で放電が生じるのを防止するための放電防止外被が前記他方の電気ケーブルに取り付けられており、該放電防止外被は前記他方の電気ケーブルを受容して保持するための受容穴を有し、前記放電防止外被が前記他方の電気ケーブルに取り付けられる前に該受容穴を拡げて保持するために細長い帯状体をらせん状に巻き重ねて形成された拡張部材が前記受容穴内に挿入され、前記他方の電気ケーブルを前記拡張部材内に挿入した状態で前記帯状体を前記他方の電気ケーブルの先端に取り付けられた端子側へと引っ張り、前記拡張部材を前記受容穴から排除することにより前記放電防止外被が前記他方の電気ケーブルに取り付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気ケーブル端子接続構造。