JP4880975B2 - 電線接続部の保護構造 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタで接続した多数本の電線を保護する電線接続部の保護構造に関するものである。

従来では、多数本の電線を束ねた大径のケーブル同士の電線を接続する場合に、電線同士を個々にスリーブなどにより接続した上で、接続部をケース内に納め、防水を兼ねてケース内に例えば粘着性絶縁剤を充填して固定し、保護することがある。

しかしこの従来の組立方法では、配線の組み直しなどがあると、接続部の電線を切断して再度、組み立てなければならず多大な処理時間を要する。また、この従来の手法は施工が厄介であり、しかも夜間作業などにおいては、熟練者でなければ施工がなかなか困難である。

更に、ケーブル同士をコネクタにより接続する場合もあるが、施工時に温度等の環境変化によってケーブルに捩れや伸縮があると、コネクタ同士を正対させることに難渋することがある。また、使用中に捩れや伸縮が発生し、その応力がコネクタにかかるとコネクタが破損する虞れがある。

本発明の目的は、上述の課題を解消し、コネクタを用いて、ケーブルの捩れや伸縮が生じても施工が容易で、また使用中にコネクタが破損する虞れが少ない電線接続部の保護構造を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る電線接続部の保護構造は、ケーブルの絶縁被覆層により被覆した複数本の電線同士の接続、解離を一対のコネクタにより可能とし、これらのコネクタの両側の前記コネクタ内の接続端子に接続した前記電線を筒状プロテクタによりそれぞれ覆い、これらの筒状プロテクタの前端部を前記コネクタに係止し、後端部を前記ケーブルの絶縁被覆層上にそれぞれ係止すると共に、前記電線をこれらの筒状プロテクタの内壁に沿うように撓ませて配置し、両側の前記ケーブルの絶縁被覆層に固定具をそれぞれ固定し、前記一対のコネクタ、前記２つの筒状プロテクタの周囲を覆う保護筒の両端をそれぞれの前記固定具の外側に配置し、前記保護筒の内側に設けた凹凸部と前記固定具の外側に設けた凹凸部とを係合して、前記保護筒により前記固定具の長手方向及び回動方向の動きを規制し、前記ケーブルに加わる捩れや伸縮による応力を前記固定具を介して前記保護筒により受け止めることにより、前記一対のコネクタに前記ケーブルからの前記応力が加わらないようにしたことを特徴とする。

本発明に係る電線接続部の保護構造によれば、多数本の電線の接続を含む施工が容易で、解体、再組立も容易にかつ確実に実施可能で、ケーブルに捩り、伸縮が加わってもコネクタに直接応力が加わることなく、接続電気特性に悪影響を与えることはない。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は実施例の縦断面図、図２はケーブル１ａ、１ｂを除いた部品の分解斜視図である。ケーブル１ａ、１ｂ中の多数本の電線２ａ、２ｂ（２ｂは図示せず）は、一対の合成樹脂製のコネクタ３ａ、３ｂにより接続されている。コネクタ３ａ、３ｂ内にはそれぞれ多数個の例えば４０個前後の接続端子が収納されており、これらの接続端子に電線２ａ、２ｂがそれぞれ接続されており、コネクタ３ａと３ｂとを嵌合すると、双方の接続端子が電気的に接続されるようになっている。

なお、コネクタ３ａ、３ｂ同士の間には図示しない合成ゴム製のシール部材が介在され、合わせ目から水が浸入しないようにされている。更に、各電線２ａ、２ｂごとにコネクタ３ａ、３ｂのハウジングとの間が、シール部材により同様にシールされているため、コネクタ３ａ、３ｂの前方又は後方からコネクタ３ａ、３ｂ内に水が浸入することはない。

なお、本実施例では接続端子の個数が多く、コネクタ３ａ、３ｂ同士の嵌合、解除に大きな力を必要とするため、例えばコネクタ３ａにはカム溝４を有する回動レバー５が設けられ、カム溝４に相手側コネクタ３ｂに設けたピン６を係止して、回動レバー５の回動による両者のてこ作用によって、コネクタ３ａ、３ｂ同士を大きな力を要せずに嵌合、解離するようにしている。

コネクタ３ａの後方には、合成樹脂製又は金属製から成り、前端部はコネクタ３ａに連結するための枠体状とされ、中央部は外側に膨らんだ所謂トックリ形状の筒状プロテクタ７が連結されている。この筒状プロテクタ７は成型上の関係から、膨出形状の頂部において例えば超音波溶接により前後方向に２つ割りした２つの部材７ａ、７ｂを中央の合わせ目において接合している。なお、コネクタ３ｂの後方にも同様な筒状プロテクタ７が配置され、コネクタ３ａとほぼ対称の構造とされているが、コネクタ３ｂの後方部の構造についての説明は省略する。

筒状プロテクタ７のコネクタ３ａ側は、コネクタ３ａの後部を覆うと共に後部に嵌合する形状に形成され、コネクタ３ａとの間に合成ゴム製のシール部材８が介在されており、筒状プロテクタ７への前方から内部への水の浸入が阻止されている。

更に、筒状プロテクタ７とケーブル１ａの絶縁被覆層９との間に、合成ゴムから成る円筒状のグロメット１０が介在され、グロメット１０の端部はフランジ部１０ａが筒状プロテクタ７の後端部の環条部７ｃに当接するようにされている。グロメット１０の内面及び外面は断面波型形状に形成され、この波型形状によって筒状プロテクタ７内への後方からの水の浸入が阻止されている。

また筒状プロテクタ７の後方の絶縁被覆層９上に、合成樹脂製の筒状カバー１１、固定具１２が挿着されている。筒状カバー１１は筒状プロテクタ７の後端部に外側から嵌合し、鉤部１１ａにより連結するものであり、先端に鉤部１１ａが設けられた筒状カバー１１の円筒部１１ｂには、円筒部１１ｂの外径が拡大するために複数のスリット１１ｃが設けられており、筒状カバー１１の内側にはねじ部１１ｄが設けられている。

固定具１２には、前端に小径部１２ａ、中間にフランジ部１２ｂ、後端に大径部１２ｃが設けられ、小径部１２ａの外形にはねじ部１２ｄが設けられ、フランジ部１２ｂには前方に向けて２本のピン１２ｅが突出され、大径部１２ｃの外側にはねじ部１２ｆが設けられている。小径部１２ａのねじ部１２ｄには、筒状カバー１１のねじ部１１ｄが螺合されて固定され、筒状カバー１１とフランジ部１２ｂの間には別体の例えば六角形などの多角リング１３が挿入され、多角リング１３に設けられた２つの円弧溝１３ａに、フランジ部１２ｂから突出されたピン１２ｅがそれぞれ挿入されている。

固定具１２の大径部１２ｃ内の絶縁被覆層９上には、後面をテーパ面とした合成樹脂又はアルミ合金等の金属から成る第１スリーブ１４と前後面をテーパ面とした合成ゴムから成るクランパブッシュ１５と、前面をテーパ面とし後部に押圧リング部１６ａを有し合成樹脂又はアルミ合金等の金属から成る第２スリーブ１６が挿着されている。更に、その後方に合成樹脂製の締付プレート１７、合成ゴム製の外装グロメット１８、合成樹脂製の外装締付プレート１９が絶縁被覆層９上に順次に配列されている。締付プレート１７は大径部１２ｃのねじ部１２ｆに螺合するねじ部１７ａ、後部に六角ナット部１７ｂを有し、外装締付プレート１９は外側にねじ部１９ａ、外周に鍔部１９ｂ、外端部に六角ナット部１９ｃを有している。そして、締付プレート１７のねじ部１７ａを六角ナット部１７ｂを回転して、固定具１２のねじ部１２ｆに螺合することにより、第２スリーブ１６が押圧リング部１６ａを介して前方に押圧され、クランパブッシュ１５が第１、第２スリーブ１４、１６に挟設され、内径を小さくして絶縁被覆層９上に堅固に固定されている。

外装締付プレート１９のねじ部１９ａは、後述する保護筒２０の端部の内側ねじ部２０ａと螺合し、保護筒２０の内端部に嵌合するＳＵＳ製の薄肉金属管体２１が鍔部１９ｂにより係止されている。

更に、使用中のコネクタ３ａ、３ｂ等を保護するために、図３にも示すように合成樹脂製又は金属製の２つ割りの保護筒２０が被着されている。保護筒２０の内部には、コネクタ３ａ、３ｂ、筒状プロテクタ７、固定具１２、締付プレート１７が長手方向に動かないように、これらの形状に合致した円筒溝等が形成され、特に多角リング１３が円周方向に回転しないように、多角リング１３の外形が嵌合する六角形状の多角凹部２０ｂが形成されている。また、２つ割りの保護筒２０は同形とされ、合わせ目である接合部にずれが生じないように、図示は省略しているが、互いに噛合する凸条部と凹条とが設けられている。

保護筒２０の後部には金属管体２１が嵌合され、２つ割りの保護筒２０は円筒体として保持されている。保護筒２０の外部にはリブ２０ｃが設けられ、金属管体２１は保護筒２０上の所定位置に保持されている。保護筒２０の後部には、外装グロメット１８を介して外装締付プレート１９が装着され、外装締付プレート１９のねじ部１９ａを保護筒２０のねじ部２０ａに螺合することにより、外装締付プレート１９は保護筒２０と一体化され、金属管体２１は外装締付プレート１９の鍔部１９ｂにより係止されている。更に、２つの保護筒２０は例えば上下２個ずつの計４個のロック部材２２により錠止されている。

このコネクタ３ａと筒状プロテクタ７を含めたケーブル１ａ側の組立は、原則的に工場で行われる。また、コネクタ３ｂ、ケーブル１ｂ側の組立も同様である。組立に当っては、ケーブル１ａの絶縁被覆層９上に順次に、外装締付プレート１９、金属管体２１、外装グロメット１８、締付プレート１７、第２スリーブ１６、クランパブッシュ１５、第１スリーブ１４、多角リング１３及び筒状カバー１１を取り付けた固定具１２、グロメット１０、筒状プロテクタ７を挿通する。

なお、外装締付プレート１９、金属管体２１、外装グロメット１８は、工場組み立てにおいては直接関係しないが、作業現場における接続作業において、予め挿通しておくことが必要となる。

次いで、端部の絶縁被覆層９を剥ぎ取り、多数本の電線２ａを例えば１０〜１５ｃｍ程度露出してから、各電線２ａに接続端子をそれぞれ接続して、全ての接続端子をコネクタ３ａに後部から挿着する。続いて、各電線２ａを筒状プロテクタ７の内面形状に合致するような膨らんだ形状に、例えば治具を用いて癖付けする。続いて、電線２ａを延伸しながら筒状プロテクタ７をコネクタ３ａ側に引き寄せて電線２ａを覆い、筒状プロテクタ７の前端部をコネクタ３ａにシール部材８ａを介して連結する。

その後に、絶縁被覆層９をコネクタ３ａ側に送り込むことにより、電線２ａを癖付けした通りに筒状プロテクタ７の内面に沿うように撓ませる。そして、グロメット１０のフランジ部１０ａが筒状プロテクタ７の後端部の環条部７ｃに当接するまで絶縁被覆層９と筒状プロテクタ７の後端部の隙間にグロメット１０を押し込み、筒状プロテクタ７の内部を防水構造とする。

更に、筒状カバー１１、多角リング１３を装着した固定具１２を筒状プロテクタに当接し、筒状カバー１１の円筒部１１ｂを筒状プロテクタ７の後端部に嵌合する。この場合に、円筒部１１ｂにはスリット１１ｃが設けられているので径を拡大することにより、筒状プロテクタ７の後端部に容易に嵌合させることができ、先端に設けた鉤部１１ａにより筒状プロテクタ７の環条部７ｃに係止することができる。

固定具１２の大径部１２ｃ内に、第１スリーブ１４、クランパブッシュ１５、第２スリーブ１６を押し込み、締付プレート１７の内側ねじ部１７ａを大径部１２ｃのねじ部１２ｆに六角ナット部１７ｂに工具をあてがって回転することにより螺合してゆくと、第２スリーブ１６の押圧リング部１６ａが前方に押され、第１、第２スリーブ１４、１６のテーパ面によりクランパブッシュ１５のテーパ面を押圧する。このテーパ面の押圧により、クランパブッシュ１５は内外径を拡大して絶縁被覆層９を強く締め付け、固定具１２は絶縁被覆層９上に強固に固定される。

工場からはコネクタ３ａ、３ｂをそれぞれ取り付けたケーブル１ａ、１ｂをドラムに巻回して搬出する。工事現場に運搬されたケーブル１ａ、１ｂは、ケーブル１ａに接続したコネクタ３ａ、ケーブル１ｂに接続したコネクタ３ｂ同士を突き合わせて嵌合する。

この場合に、コネクタ３ａ、３ｂ同士の向きが一致せず、たとえコネクタ３ａ、３ｂ同士の向きが逆であっても、それぞれのコネクタ３ａ、３ｂを９０度ずつ回転させれば、コネクタ３ａ、３ｂ同士を正対させることができる。つまり、電線２ａ、２ｂは筒状プロテクタ７内において膨らみ、撓んでいるために、コネクタ３ａとコネクタ３ｂ同士の向きが一致していなくともそれぞれケーブル１ａ、１ｂの絶縁被覆層９に対して、筒状プロテクタ７と共に回転させることにより、コネクタ３ａ、３ｂ同士を正対させることができる。

このようにして正対させたコネクタ３ａ、３ｂ同士を回動レバー５を用いて嵌合させた後に、接続部の周囲に保護筒２０を取り付ける。更に、金属管体２１を保護筒２０の両側に嵌合し、外装グロメット１８を取り付け、外装締付プレート１９の六角ナット部１９ｃにより保護筒２０に対し強く締め付けて、ロック部材２２により保護筒２０の一体化を補強する。このようにして、コネクタ３ａ、３ｂ、筒状プロテクタ７、固定具１２、締付プレート１７等の周囲に、２つ割りの保護筒２０が被着され、図４に示すような接続構造が完成する。

保護筒２０の内側には、多角リング１３が嵌まり込む同形の多角凹部２０ｂが形成されており、２つの保護筒２０を被着し接合面を合わせると、多角凹部２０ｂが多角リング１３の外形と角度が一致していなくとも嵌り込むことになる。つまり、角度に位相差があっても、多角リング１３は円弧溝１３ａにより或る程度の角度だけ回動が可能とされているために、２つの保護筒２０を強く合わせることにより、多角リング１３は保護筒２０内で自然に回動して保護筒２０の多角凹部２０ｂ内に合致する。

固定具１２は絶縁被覆層９に対してクランパブッシュ１５を介して強く固定されており、絶縁被覆層９は多角リング１３を介して保護筒２０に固定されることになる。また、使用中の温度などの環境変化によりケーブル１ａに捩れや伸縮が加わっても、これらの力は保護筒２０が受けることになり、ケーブル１ａに加わる力はコネクタ３ａに加わることはない。なお、多角リング１３の円弧溝１３ａに相当する捩り分が、電線２ａ側に伝えられることがあるが、これらの捩りは、筒状プロテクタ７内において撓んでいる電線２ａが捩れることにより吸収される。なお、コネクタ３ｂ側においてもこれらの作用は同様である。

このようにして、保護筒２０によりコネクタ３ａ、３ｂ、両側の筒状プロテクタ７は機械的に保護され、コネクタ３ａ、３ｂの後方に連結した筒状プロテクタ７内への浸水は、シール部材８、グロメット１０により防止され、ケーブル１ａ、１ｂ内に水が入り込むことも阻止される。

なお、コネクタ３ａ、３ｂにおける接続端子の位置を入れ換えるなどの必要が生じて分解する場合には、外装締付プレート１９を緩めて保護筒２０を外し、更に固定具１２等を緩め、筒状プロテクタ７をコネクタ３ａ、３ｂから外して、コネクタ３ａ、３ｂ同士を解離してから接続端子を入れ換えれば、容易に変更が可能となる。再組立については、先に説明した順序に従って行えばよい。

実施例の縦断面図である。 部品の分解斜視図である。 保護筒の斜視図である。 組立完了状態の斜視図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ ケーブル
２ａ、２ｂ 電線
３ａ、３ｂ コネクタ
７ 筒状プロテクタ
８ シール部材
９ 絶縁被覆層
１０ グロメット
１１ 筒状カバー
１２ 固定具
１３ 多角リング
１４、１６ スリーブ
１５ クランパブッシュ
１７ 締付プレート
１８ 外装グロメット
１９ 外装締付プレート
２０ 保護筒
２１ 金属管体
２２ ロック部材

Claims (5)

1. ケーブルの絶縁被覆層により被覆した複数本の電線同士の接続、解離を一対のコネクタにより可能とし、これらのコネクタの両側の前記コネクタ内の接続端子に接続した前記電線を筒状プロテクタによりそれぞれ覆い、これらの筒状プロテクタの前端部を前記コネクタに係止し、後端部を前記ケーブルの絶縁被覆層上にそれぞれ係止すると共に、前記電線をこれらの筒状プロテクタの内壁に沿うように撓ませて配置し、両側の前記ケーブルの絶縁被覆層に固定具をそれぞれ固定し、前記一対のコネクタ、前記２つの筒状プロテクタの周囲を覆う保護筒の両端をそれぞれの前記固定具の外側に配置し、前記保護筒の内側に設けた凹凸部と前記固定具の外側に設けた凹凸部とを係合して、前記保護筒により前記固定具の長手方向及び回動方向の動きを規制し、前記ケーブルに加わる捩れや伸縮による応力を前記固定具を介して前記保護筒により受け止めることにより、前記一対のコネクタに前記ケーブルからの前記応力が加わらないようにしたことを特徴とする電線接続部の保護構造。
2. 前記固定具に前記保護筒を固定するに際し、前記保護筒と前記ケーブルを相対的に所定角度範囲内で回動して位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の電線接続部の保護構造。
3. 前記保護筒は長手方向に沿って２つ割りとし、両端に円筒状のスリーブ部材を嵌合すると共に、中央部を複数個のロック部材により結合したことを特徴とする請求項１又は２に記載の電線接続部の保護構造。
4. 前記筒状プロテクタの後端部は前記固定具を介して前記ケーブルの絶縁被覆層に係止したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の電線接続部の保護構造。
5. 前記筒状コネクタ内は防水構造としたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載の電線接続部の保護構造。

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