JP6623142B2 - アルミケーブルとジョイント部材との接続構造 - Google Patents

Description

本発明は、溶接用ケーブルに適したアルミケーブルとジョイント部材との接続構造に関する。

アーク溶接装置１００の溶接機１０１とホルダ１０２又はアースクランプ１０３との間を接続する溶接用ケーブルは、図１４に示すように、溶接機１０１からの延長線として用いられる導線用ケーブル１０４と、溶接の手元で使用するホルダ用ケーブル１０５とから構成されている。
そして、溶接用ケーブルは、溶接機から対象物までの距離が長くなると、導線用ケーブル１０４とホルダ用ケーブル１０５の間に溶接用ケーブルジョイント１１０を介して延長ケーブルが接続される。
溶接用ケーブルジョイントは、ケーブル導体を挿入して止めネジにより締結する導体挿入部を有するプラグ及びソケットからなり、一方のケーブルにプラグを装着し、他方のケーブルにソケットを装着して接続を行っていた（例えば、特許文献１参照）。

実開昭５２−６９５８７号公報

ところで、溶接用ケーブルの導体として、銅もしくは銅合金から軽量化を目的として、アルミニウムもしくはアルミニウム合金への転換が検討されている。
従来の溶接用ケーブルジョイントは、銅導体との接続を前提に設計されているため、銅や黄銅が材料として使用されている。

これらのケーブルジョイントをアルミニウム導体に取り付ける場合、異種金属接触腐食が問題となる。つまり、その接続箇所に結露が生じるなどして水分が介在すると、局部電池が形成され、アルミニウムが陽イオンとして溶出し、最終的にはアルミニウム導体が損傷して、接触抵抗の増大により発熱に至る虞がある。

また、アルミニウム導体は空気中に曝されると、その表面に酸化皮膜を生じる。この酸化皮膜は絶縁抵抗が非常に高いために、銅導体の場合と同じ手順、同じ工法で接続処理を行うと、通電時に発熱する恐れがある。
このため、アルミニウム導体を接続する際には、送配電分野で行われているように、ブラッシングにより酸化皮膜を除去する必要がある。
しかし、素線の撚り合わせ、特に溶接用ケーブルのように、多数の細い素線によって導体が構成されていると、ブラッシングでは導体外周部の素線の表面の酸化皮膜を除去することは出来るが、内側の素線にまでブラッシングを施すことは難しかった。
さらに、溶接用ケーブルのように細い素線で構成される場合、ブラッシングの際に力を入れすぎると素線が折れたり切れたりすることがあるので、ブラッシングを慎重に行わねばならず、作業負担の増加を招いていた。

また、ケーブルの導体が素線の撚り合わせからなる場合、管状のパイプスリーブに素線が挿入された状態で、溶接用ケーブルジョイントの導体挿入部に挿入して、止めネジで締結する方法が採られている。この方法をアルミニウムの素線からなる導体に適用した場合、導体の外周近くの素線の酸化皮膜は破壊することができるが、この場合も、内側の素線まで酸化皮膜を破壊することは困難である。

例えば、図１５に示すように、パイプスリーブＰが素線Ｓと共に止めネジで押圧圧縮された場合、ある素線の酸化皮膜がブラッシングや押圧によって破壊され、新生面Ｌ（素線Ｓの周囲の細線部分）が露出しても、酸化皮膜（素線Ｓの周囲の太線部分）が残った他の素線表面に囲まれた新生面ＬはパイプスリーブＰや導体接続管との導通が得られない。従って、導体中央部に位置する素線ほど素線間の導通は乏しいので、導通が不充分となるおそれがあった。

本発明の目的は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる導体の溶接用ケーブルを使用する場合に良好な導通を図ることである。

請求項１記載の発明は、
溶接用ケーブルであるアルミケーブルの導体の外周に取り付けられ、溶接用ケーブルジョイントのジョイント部材の導体挿入部に挿入されるパイプスリーブを有するアルミケーブルとジョイント部材との接続構造において、
前記パイプスリーブは、銅、銅合金、銀若しくは銀合金製であって、その内部表面が錫若しくは錫合金又はニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる被覆層で覆われており、
前記パイプスリーブの内側に導電性のコンパウンドが内包され、
前記パイプスリーブが、締結された止めネジで押圧された状態で、前記コンパウンドに含まれる金属微粒子により、前記アルミケーブルの導体の素線の表面の酸化被膜が破壊されて、前記パイプスリーブとの導電性が確保され、前記導体同士の導通が確保されており、
前記パイプスリーブの内部表面に、凸部が形成され、
前記止めネジによる締結が行われて、前記アルミケーブルの導体を構成する複数の素線の内側に前記凸部が入り込み、前記アルミケーブルの導体の内側の素線の酸化皮膜が破壊され、その内側から露出した新生面と前記凸部とが接触していることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、
溶接用ケーブルであるアルミケーブルの導体の外周に取り付けられ、溶接用ケーブルジョイントのジョイント部材の導体挿入部に挿入されるパイプスリーブを有するアルミケーブルとジョイント部材との接続構造において、
前記パイプスリーブは、アルミニウム又はアルミニウム合金製であり、
前記パイプスリーブの内側に導電性のコンパウンドが内包され、
前記パイプスリーブが、締結された止めネジで押圧された状態で、前記コンパウンドに含まれる金属微粒子により、前記アルミケーブルの導体の素線の表面の酸化被膜が破壊されて、前記パイプスリーブとの導電性が確保され、前記導体同士の導通が確保されており、
前記パイプスリーブの内部表面に、凸部が形成され、
前記止めネジによる締結が行われて、前記アルミケーブルの導体を構成する複数の素線の内側に前記凸部が入り込み、前記アルミケーブルの導体の内側の素線の酸化皮膜が破壊され、その内側から露出した新生面と前記凸部とが接触していることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載のアルミケーブルとジョイント部材との接続構造において、
前記パイプスリーブは、その外部表面及び内部表面が錫若しくは錫合金、ニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる被覆層で覆われていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のアルミケーブルとジョイント部材との接続構造において、
前記凸部は、前記溶接用ケーブルの長手方向に沿った凸条であることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のアルミケーブルとジョイント部材との接続構造において、
前記パイプスリーブの内部表面に、前記溶接用ケーブルの長手方向に沿って凹凸が繰り返して形成されていることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載のアルミケーブルとジョイント部材との接続構造において、
前記パイプスリーブは、前記溶接用ケーブルの長手方向の一端部が閉塞されていることを特徴とする。

本発明は、パイプスリーブの内部表面が錫若しくは錫合金又はニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる被覆層で覆われているので、ジョイント部材の導体挿入部が銅又は銅合金製であって溶接用ケーブルの導体がアルミニウム又はアルミニウム合金製ある場合でも、これらが直接的に接触することを回避することができ、銅−アルミニウム間で生じる異種金属接触腐食による発熱の発生を効果的に回避又は抑制することが可能となる。
また、パイプスリーブをアルミニウム又はアルミニウム合金製とした場合には、溶接用ケーブルの導体がアルミニウム又はアルミニウム合金製ある場合でも異種金属接触腐食による発熱の発生を効果的に回避又は抑制することが可能となる。さらに、挿入される導体と同種の材料とすることで、応力緩和やクリープの発生を抑制することができ、これによる発熱の発生を効果的に回避又は抑制することが可能となる。

第一の実施形態の溶接用ケーブルジョイントを示す分解斜視図である。 第一及び第二のジョイント部材のケーブル中心線に沿った断面図である。 第一及び第二のジョイント部材の斜視図である。 図４（Ａ）は第一のパイプスリーブの斜視図、図４（Ｂ）はケーブル中心線に沿った断面図である。 図５（Ａ）から図５（Ｄ）は溶接用ケーブルジョイントによる溶接用ケーブルを構成するアルミケーブルと銅ケーブルの接続作業の工程図である。 第二の実施形態の第一のパイプスリーブの斜視図である。 第三の実施形態の第一のパイプスリーブの斜視図である。 第三の実施形態の第一のパイプスリーブのケーブル中心線に垂直な方向に沿った断面図である。 第四の実施形態の第一のパイプスリーブの斜視図である。 第五の実施形態の第一のパイプスリーブの斜視図である。 第六の実施形態の第一のパイプスリーブの斜視図である。 第七の実施形態の第一のパイプスリーブの斜視図である。 第八の実施形態の第一のパイプスリーブの斜視図である。 アーク溶接装置の全体構成図である。 従来のパイプスリーブのケーブル中心線に垂直な方向に沿った断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る溶接用ケーブルに適したパイプスリーブの実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

なお、パイプスリーブは、溶接用ケーブルジョイントに溶接用ケーブルを接続する際に使用され、溶接用ケーブルジョイント１０は、アーク溶接装置１００（図１４参照）の溶接機１０１とホルダ１０２又はアースクランプ１０３との間を接続する溶接用ケーブルが二本以上のケーブルから構成される場合に、ケーブルとケーブルとを接続するためにケーブル間に使用される。
また、後述する第一〜第八の実施形態では、溶接用ケーブルジョイント１０が溶接用ケーブルを構成する、導体がアルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミケーブル１２０と導体が銅又は銅合金からなる銅ケーブル１３０とを接続することを前提とする。

［第１実施形態］
この実施形態では、銅ケーブル１３０とアルミケーブル１２０を接続するに当たり、銅ケーブル１３０には第二のジョイント部材３０を、アルミケーブル１２０には第一のジョイント部材２０を取り付ける場合を例に説明する。
図１は、本実施形態の溶接用ケーブルジョイント１０を示す分解斜視図である。
溶接用ケーブルジョイント１０は、図示のように、アルミケーブル１２０の導体１２１が挿入される導体挿入部２１とプラグ部２２とを有する第一のジョイント部材２０と、銅ケーブル１３０の導体１３１が挿入される導体挿入部３１とソケット部３２とを有する第二のジョイント部材３０と、第一のジョイント部材２０の導体挿入部２１に挿入され、導体挿入部２１とアルミケーブル１２０の導体１２１の間に介在する円筒状の第一のパイプスリーブ４０と、第二のジョイント部材３０の導体挿入部３１に挿入され、導体挿入部３１と銅ケーブル１３０の導体１３１の間に介在する円筒状の第二のパイプスリーブ５０と、第一のジョイント部材２０を被覆する第一の絶縁カバー６０と、第二のジョイント部材３０を被覆する第二の絶縁カバー７０とを備えている。

［銅ケーブル］
銅ケーブル１３０は、銅又は銅合金からなる導体１３１と、導体１３１の外周を被覆する絶縁層１３２とからなり、その接続端部は絶縁層１３２が除去され、導体１３１の外周が露出している。
また、導体１３１は、複数の素線が撚り合わされてなる。溶接用ケーブルは可撓性が要求されるので、導体１３１の素線は、電力ケーブルの素線と比較して非常に細く、例えば、外径が0.45[mm]である。
このように、銅ケーブル１３０は、細い素線を撚り合わせた導体を有するいわゆるキャブタイヤケーブルである。

［アルミケーブル］
アルミケーブル１２０は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる導体１２１と、導体１２１の外周を被覆する絶縁層１２２とからなり、その接続端部は絶縁層１２２が除去され、導体１２１の外周が露出している。
また、導体１２１は、複数の素線が撚り合わされてなる。これらの素線も、電力ケーブルの素線と比較して非常に細く、例えば、外径が0.45[mm]である。
このように、アルミケーブル１２０も、細い素線を撚り合わせた導体を有する、いわゆるキャブタイヤケーブルである。

［第二のジョイント部材］
図２は第一及び第二のジョイント部材２０，３０のケーブル中心線に沿った断面図、図３は第一及び第二のジョイント部材２０，３０の斜視図である。
第二のジョイント部材３０は、全体が銅又は銅合金（例えば、黄銅）によって一体的に形成された略円柱体である。
この第二のジョイント部材３０の一端部側には導体挿入部３１を備え、他端部側にはソケット部３２を備えている。

導体挿入部３１は、第二のジョイント部材３０の一端部側の端面から当該ジョイント部材３０の長手方向中間部近くまでの深さで形成された内径が均一な有底の円形の開口部３３を有している。この開口部３３の内径は、第二のパイプスリーブ５０より大きくなっており、第二のパイプスリーブ５０を装着した銅ケーブル１３０の導体１３１を挿入することができる。

また、導体挿入部３１には、第二のジョイント部材３０の外側表面から開口部３３まで貫通した二つのネジ穴３４がケーブル長手方向に二つ並んで形成されている。そして、これらのネジ穴３４には、二つの止めネジ３５が個別に螺入される。
これらの止めネジ３５は、例えば、一端部に六角穴が形成された頭無しネジである。また、各止めネジ３５は、ユニクロめっきされた鋼もしくはクロムモリブデン鋼など一般的なネジ材料から形成されている。

そして、開口部３３に第二のパイプスリーブ５０を介して銅ケーブル１３０の導体１３１が挿入された状態で各止めネジ３５を締結すると、その先端部が第二のパイプスリーブ５０及び銅ケーブル１３０の導体１３１を押圧し、これらを開口部３３の内面に圧接させて電気的な良好な接続状態としつつ導体挿入部３１から抜けないように保持することができる。

ソケット部３２は、第二のジョイント部材３０の他端部側の端面から当該ジョイント部材３０の長手方向中間部近くまでの深さで形成され、内径が深度方向に向かって徐々に縮小する縮径開口部３６を有している。この縮径開口部３６の内径は、第一のジョイント部材２０のプラグ部２２が挿入可能な大きさとなっている。
後述する第一のジョイント部材２０のプラグ部２２は、円錐台形状の突起であり、挿入方向先端部に向かうにつれて縮径しており、ソケット部３２は、プラグ部２２の長手方向の大部分を挿入することができる。また、挿入時には、ソケット部３２の内側表面とプラグ部２２の外側表面とが密接するようになっている。

また、ソケット部３２の外側表面には、第二のジョイント部材３０の他端部側の端面からプラグ部２２の挿入方向に向かって縮径開口部３６まで貫通したスリット３７が形成されている。このスリット３７は、第二のジョイント部材３０の他端部側の端面からプラグ部２２の挿入方向に沿って一定の長さで直線状に形成されてから、さらに挿入方向に向かう螺旋状に屈曲しており、プラグ部２２の外側表面上に形成された突起２６をガイドする役割を持っている。
つまり、突起２６をスリット３７の直線状部分に沿わせながらプラグ部２２をソケット部３２に挿入し、途中から、スリット３７の螺旋状部分に突起２６を沿わせることにより、プラグ部２２をソケット部３２にねじ込むことができる。突起２６はスリット３７の螺旋状部分を進むことにより、プラグ部２２の外側表面をソケット部３２の内側表面に圧接させ、なお且つ、逆方向にねじらない限り、プラグ部２２が抜ける方向への移動が規制される構造となっている。

［第一のジョイント部材］
第一のジョイント部材２０は、図２及び図３に示すように、一端部側には導体挿入部２１を備え、他端部側にはプラグ部２２を備えた略円柱体である。
そして、導体挿入部２１及びプラグ部２２は銅又は銅合金（例えば、黄銅）によって一体的に形成されている。

導体挿入部２１は、第一のジョイント部材２０の一端部側の端面から当該ジョイント部材２０の長手方向中間部近くまでの深さで形成された内径が均一な円形の開口部２３を有している。この開口部２３の内径は、第一のパイプスリーブ４０の外径より大きくなっており、第一のパイプスリーブ４０を装着したアルミケーブル１２０の導体１２１を挿入することができる。

また、導体挿入部２１には、第一のジョイント部材２０の外側表面から開口部２３まで貫通した二つのネジ穴２４がケーブル長手方向に二つ並んで形成されている。そして、これらのネジ穴２４には、二つの止めネジ２５が個別に螺入される。
これらの止めネジ２５は、例えば、一端部に六角穴が形成された頭無しネジである。また、各止めネジ２５は、ユニクロめっきされた鋼もしくはクロムモリブデン鋼など一般的なネジ材料から形成されている。

そして、開口部２３に第一のパイプスリーブ４０を介してアルミケーブル１２０の導体１２１が挿入された状態で各止めネジ２５を締結すると、その先端部が第一のパイプスリーブ４０及びアルミケーブル１２０の導体１２１を押圧し、これらを開口部２３の内面に圧接させて電気的な良好な接続状態としつつ導体挿入部２１から抜けないように保持することができる。

プラグ部２２は、第一のジョイント部材２０の他端部からその中心線方向に沿って突出した円錐台形状の突起であり、前述したように、先端部に向かうにつれて縮径している。
そして、プラグ部２２の外側表面には、ボス状の突起２６が設けられている。
このプラグ部２２をソケット部３２に挿入して相互に連結する構造については既に前述した通りである。

［第二のパイプスリーブ］
第二のパイプスリーブ５０は、銅又は銅合金製の円管であり、その一端部から銅ケーブル１３０の導体１３１を挿入するために僅かに拡径しており、他端部は導体１３１が外に出ないように僅かに縮径している。
この第二のパイプスリーブ５０は、銅ケーブル１３０の、素線の撚り合わせからなる導体１３１を挿入可能となる内径に設定されている。

［第一のパイプスリーブ］
図４は第一のパイプスリーブ４０の斜視図、図４（Ｂ）はケーブル中心方向に沿った断面図である。
図示のように、第一のパイプスリーブ４０は、銅又は銅合金製の両端部が開口した円管であり、第二のパイプスリーブ５０と同様に、その一端部が僅かに拡径し、他端部が僅かに縮径している。
また、素線の撚り合わせからなるアルミケーブル１２０の導体１２１を挿入可能となる内径に設定されている点も同様である。

また、第一のパイプスリーブ４０は、アルミニウム又はアルミニウム合金製のアルミケーブル１２０の導体１２１が挿入されるので、内側表面の全体には金属のメッキからなる内部被覆層４１が形成されている。この内部被覆層４１は、イオン化傾向の順位がアルミニウムより低く、銅以上の金属であれば良いが、特に、亜鉛系、ニッケル系、錫系の金属が好適である。
第一のパイプスリーブ４０が銅又は銅合金製であっても、少なくともアルミニウム製の導体１２１と接する内面に、これらのめっきからなる内部被覆層４１を形成することにより、第一のパイプスリーブ４０と導体１２１との間での異種金属接触腐食を防ぐことが出来る。

［第一及び第二の絶縁カバー］
第一及び第二の絶縁カバー６０，７０は、接続状態の第一及び第二のジョイント部材２０，３０の周囲を被覆する絶縁性のカバーである。これら絶縁カバー６０，７０は、絶縁性の樹脂等により形成されており、可撓性を有している。なお、以下に説明する第一及び第二の絶縁カバー６０，７０の形状は一例であり、接続状態の第一及び第二のジョイント部材２０，３０の周囲を被覆できる形状であれば以下のものに限定されない。

第一の絶縁カバー６０は、図１に示すように、内径及び外径が一定の円筒状である本体部６１と、当該本体部６１の一端部から徐々に縮径した円錐台形状の縮径部６２とを備えている。
本体部６１は、第一のジョイント部材２０を内側に格納可能である。
また、縮径部６２は最も縮径したその一端部の内径がアルミケーブル１２０の絶縁層１２２の外径よりも幾分小さく、アルミケーブル１２０を挿通させた場合に、その絶縁層１２２を締め付けて密接する。

第二の絶縁カバー７０は、図１に示すように、内径及び外径が一定の円筒状である本体部７１と、当該本体部７１の一端部から徐々に縮径した円錐台形状の縮径部７２と、本体部７１の他端部に連接し、本体部７１よりも内径が大きな大径部７３とを備えている。
本体部７１は、第二のジョイント部材３０を内側に格納可能である。
また、縮径部７２は最も縮径したその一端部の内径が銅ケーブル１３０の絶縁層１３２の外径よりも幾分小さく、銅ケーブル１３０を挿通させた場合に、その絶縁層１３２を締め付けて密接する。
また、大径部７３は、第一の絶縁カバー６０の本体部６１の他端部を挿入可能な内径であり、本体部６１を挿入することで第一の絶縁カバー６０と第二の絶縁カバー７０とを連結することができる。

これらの絶縁カバー６０，７０は、第一及び第二のジョイント部材２０，３０により接続されたアルミケーブル１２０の絶縁層１２２から銅ケーブル１３０の絶縁層１３２にかけて、第一及び第二のジョイント部材２０，３０と第一及び第二のパイプスリーブ４０，５０とアルミケーブル１２０の導体１２１と銅ケーブル１３０の導体１３１とを被覆し、外部に対して絶縁状態とすることができる。

［ケーブル接続作業］
上記溶接用ケーブルジョイント１０による溶接用ケーブルを構成するアルミケーブル１２０と銅ケーブル１３０の接続作業について図５（Ａ）から図５（Ｄ）の工程図により説明する。
まず、図５（Ａ）に示すように、接続端部の絶縁層１２２が除去されて導体１２１が露出したアルミケーブル１２０を第一の絶縁カバー６０の縮径部６２側から挿入し、アルミケーブル１２０の接続端部から第一の絶縁カバー６０を退避させておく。
同様に、接続端部の絶縁層１３２が除去されて導体１３１が露出した銅ケーブル１３０を第二の絶縁カバー７０の縮径部７２側から挿入し、銅ケーブル１３０の接続端部から第二の絶縁カバー７０を退避させておく。

また、絶縁層１２２から露出したアルミケーブル１２０の導体１２１は、各素線の表面の酸化皮膜がブラッシングで除去される。そして、第一のパイプスリーブ４０の内側表面又は導体１２１に対して、導電性のコンパウンドが塗布されて、アルミケーブル１２０の導体１２１が挿入される。
この導電性のコンパウンドは、導電性を有する金属微粒子（例えば、亜鉛微粒子）と粘性を有するグリス（鉱物油性のグリス、シリコーングリスその他のグリス全般又はひまし油）を含んだ混合物からなる。
この導電性のコンパウンドの金属微粒子が、アルミニウム又はアルミニウム合金製の導体１２１の各素線の表面の酸化皮膜を破壊し、第一のパイプスリーブ４０と導体１２１との導電性を良好に維持する。
また、絶縁層１３２から露出した銅ケーブル１３０の導体１３１は、第二のパイプスリーブ５０に挿入される。

次に、図５（Ｂ）に示すように、第一のジョイント部材２０の導体挿入部２１には、アルミケーブル１２０の導体１２１に装着された第一のパイプスリーブ４０が挿入され、止めネジ２５により締結される。
また、第二のジョイント部材３０の導体挿入部３１には、銅ケーブル１３０の導体１３１に装着された第二のパイプスリーブ５０が挿入され、止めネジ３５により締結される。

次に、図５（Ｃ）に示すように、第一のジョイント部材２０のプラグ部２２を第二のジョイント部材３０のソケット部３２に挿入し、プラグ部２２の突起２６をソケット部３２のスリット３７に沿わせるように捻り込み、第一のジョイント部材２０と第二のジョイント部材３０とを接続する。これにより、アルミケーブル１２０の導体１２１と銅ケーブル１３０の導体１３１とが電気的に接続される。

次に、図５（Ｄ）に示すように、退避状態にあった、第一の絶縁カバー６０と第二の絶縁カバー７０をケーブルに沿って移動させて、第一のジョイント部材２０と第二のジョイント部材３０とを内部に収容する。さらに、第一の絶縁カバー６０の本体部６１の一端部を第二の絶縁カバー７０の大径部７３に挿入し、相互に連結する。
これにより、第一及び第二のジョイント部材２０，３０と第一及び第二のパイプスリーブ４０，５０とアルミケーブル１２０の導体１２１と銅ケーブル１３０の導体１３１とが被覆され、外部に対して絶縁状態となり、アルミケーブル１２０と銅ケーブル１３０の接続作業が完了する。

［第一の実施形態の技術的効果］
上記溶接用ケーブルジョイント１０の第一のパイプスリーブ４０は、錫若しくは錫合金又はニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金からなる内部被覆層４１が内側表面に形成されているので、銅又は銅合金製の第一のパイプスリーブ４０の本体部分とアルミニウム又はアルミニウム合金製の導体１２１とが直接的に接触することが回避でき、銅−アルミニウム間で生じる異種金属接触腐食の発生を効果的に抑制することが可能となる。
従って、溶接用ケーブルを構成するアルミケーブル１２０と銅ケーブル１３０とを接続する場合に、異種金属接触腐食による接触抵抗の増加及び発熱の発生を効果的に回避又は抑制することが可能となる。

また、第一のパイプスリーブ４０内又はアルミケーブル１２０の導体１２１に導電性のコンパウンドを塗布しているので、アルミケーブル１２０の導体１２１の素線の表面の酸化皮膜を効果的に破壊することができ、これらの間を良好に導通させることが可能となる。また、ブラッシングによる酸化皮膜の除去作業負担を低減することが可能となる。

［パイプスリーブの材質について］
なお、上述した第一のパイプスリーブ４０と第二のパイプスリーブ５０は、それぞれが挿入される第一又は第二のジョイント部材２０，３０の導体挿入部２１，３１の材質に合わせて銅又は銅合金製とする場合を例示したが、これらは銀又は銀合金製としても良い。
なお、第一のパイプスリーブ４０については、銀又は銀合金製とした場合でも、錫若しくは錫合金、ニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金からなる内部被覆層４１を形成することが望ましい。

［第二の実施形態］
第二の実施形態として第一のパイプスリーブの他の例を図６に基づいて説明する。図６は第一のパイプスリーブ４０Ａの斜視図である。
前述した第一のパイプスリーブ４０では、内部被覆層４１を除く本体部分を銅又は銅合金で形成する場合を例示したが、アルミケーブル１２０の導体１２１を挿入する場合、応力緩和やクリープの発生を抑制するためには、導体１２１とパイプスリーブとを同じ材質又は同種の材質で形成することが望ましい。
このため、この第一のパイプスリーブ４０Ａは、全体をアルミニウム又はアルミニウム合金で形成している。
その場合、第一のパイプスリーブ４０Ａの外部表面の全体は、銅又は銅合金からなる第一のジョイント部材２０の導体挿入部２１との間で異種金属接触腐食が生じないように対策が必要となることから、錫若しくは錫合金、ニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる外部被覆層４２Ａが形成されている。
また、この第一のパイプスリーブ４０Ａは、酸化皮膜が形成されないように、その内部表面にも亜鉛、ニッケル又は錫のいずれかからなる内部被覆層４１Ａが形成されている。
内部被覆層の形成を行わない場合は、パイプスリーブ４０Ａの内面の酸化皮膜を取り除いた後、コンパウンドを塗布することで酸化の進行を防ぐとよい。

このような第一のパイプスリーブ４０Ａは、全体がアルミニウム又はアルミニウム合金から形成され、外部表面には亜鉛、ニッケル又は錫のいずれかからなる外部被覆層４２Ａが形成されているので、銅又は銅合金製の第一のジョイント部材２０の導体挿入部２１との間で異種金属接触腐食の発生を効果的に抑制することができ、接触抵抗の増加及び発熱の発生を効果的に回避又は抑制することが可能となる。
さらに、第一のパイプスリーブ４０Ａの全体がアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されているので、相互間での材料の均一化により、導体１２１との間での応力緩和やクリープの発生を抑制することが可能となる。

また、第一のパイプスリーブ４０Ａの内側表面に内部被覆層４１Ａを形成することで、第一のパイプスリーブ４０Ａの内側表面に対する酸化皮膜の形成を回避することができ、アルミケーブル１２０の導体１２１を挿入する際に、ブラッシングによる酸化皮膜の除去作業を不要とすることが可能となる。
なお、この第一のパイプスリーブ４０Ａにアルミケーブル１２０の導体１２１を挿入する際にも、導体１２１の素線に対するブラッシングによる酸化皮膜の除去及び導体１２１又は第一のパイプスリーブ４０Ａ内への導電性のコンパウンドの塗布を行う必要がある。これにより、アルミケーブル１２０の導体１２１の素線の表面の酸化皮膜を効果的に破壊することができ、第一のパイプスリーブ４０Ａと導体１２１の間を良好に導通させることが可能となる。

［第三の実施形態］
第三の実施形態として第一のパイプスリーブの他の例を図７及び図８に基づいて説明する。図７は第一のパイプスリーブ４０Ｂの斜視図、図８は止めネジ２５により導体挿入部２１に締結された第一のパイプスリーブ４０Ｂのケーブル長手方向に垂直な断面図である。

この第一のパイプスリーブ４０Ｂは、前述した第一のパイプスリーブ４０Ａと同様に、全体がアルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、その内部表面と外部表面には、それぞれ、錫若しくは錫合金、ニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる内部被覆層４１Ｂと外部被覆層４２Ｂとが形成されている。

さらに、この第一のパイプスリーブ４０Ｂは、その内部表面から内側（中心側）に向かって突出した複数の凸部としての羽根４３Ｂが形成されている。羽根４３Ｂは、第一のパイプスリーブ４０Ｂの内周方向に均一間隔で四つ形成されている。但し、羽根４３Ｂの数は一つ以上あれば後述する効果を得ることが出来、数が多いほどより効果を得られる。
各羽根４３Ｂは、第一のパイプスリーブ４０Ｂの内部表面から中心に向かって立設した矩形の平板状であって、ケーブル長手方向に沿った凸条をなしている。また、各羽根４３Ｂは、第一のパイプスリーブ４０Ｂの内部において、ケーブル長手方向のほぼ全長に渡って形成されている。
また、各羽根４３Ｂも、その表面全体が内部被覆層４１Ｂで被覆されている。

この第一のパイプスリーブ４０Ｂは、前述した第一のパイプスリーブ４０Ａと同一の効果を有している。
そして、この第一のパイプスリーブ４０Ｂは、複数の羽根４３Ｂを備えるので、図８に示すように、導電性のコンパウンドの塗布とブラッシングによる酸化皮膜除去とが行われてからアルミケーブル１２０の導体１２１が挿入され、止めネジ２５による締結が行われた場合に、導体１２１を構成する複数の素線Ｓの内側に各羽根４３Ｂが入り込み、導体１２１の内側の深い所にある酸化皮膜が破壊され、その内側から露出した新生面Ｌとの接触を図ることができ、第一のパイプスリーブ４０Ｂと導体１２１の間をさらに良好に導通させることが可能となる。
なお、アルミケーブル１２０の導体１２１の素線Ｓが螺旋状に撚られている場合には、各羽根４３Ｂも素線Ｓと同様の螺旋状に沿うようにケーブル長手方向に傾斜させて形成することが望ましい。
また、図示はしないが、各羽根４３Ｂは、連続でなく、間隔を置いて断続的に配置しても良い。つまり、長手方向に沿った第一のパイプスリーブ４０Ｂのケーブル長手方向のほぼ全長に渡る一枚の羽根ではなく、より短い羽根がケーブル長手方向に沿って複数並ぶように構成しても良い。

［第四の実施形態］
第四の実施形態として第一のパイプスリーブの他の例を図９に基づいて説明する。図９は第一のパイプスリーブ４０Ｃの斜視図である。
この第一のパイプスリーブ４０Ｃは、前述した第一のパイプスリーブ４０Ｂと同様に、全体がアルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、その内部表面と外部表面には、それぞれ、錫若しくは錫合金、ニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる内部被覆層４１Ｃと外部被覆層４２Ｃとが形成されている。
また、その内部表面には内側に突出した凸部としての凸条４３Ｃが形成されている。

この凸条４３Ｃは、ケーブル長手方向に沿って同方向のほぼ全長に渡って形成され、その表面全体に内部被覆層４１Ｃが形成されているが、前述した羽根４３Ｂのように平板状ではなく、略レール状に形成されている。
従って、凸条４３Ｃは、羽根４３Ｂのように表面積を広く確保できないが、その分、本数が多く形成されている。
また、各凸条４３Ｃも、その表面全体が内部被覆層４１Ｃで被覆されている。

従って、この第一のパイプスリーブ４０Ｃは、前述した第一のパイプスリーブ４０Ａと同一の効果を有し、さらに、導体１２１を構成する複数の素線Ｓの内側に各凸条４３Ｃが入り込み、導体の内側にある酸化皮膜が除去された新生面Ｌとの接触を図ることができ、第一のパイプスリーブ４０Ｃと導体１２１の間を良好に導通させることが可能となる。
なお、凸条４３Ｃも、アルミケーブル１２０の導体１２１の素線Ｓが螺旋状に撚られている場合には、素線Ｓの螺旋形状に沿うようにケーブル長手方向に傾斜させて形成することが望ましい。
また、図示はしないが、凸条４３Ｃは、連続でなく、間隔を置いて断続的に配置しても良い。この凸条も、長手方向に沿った第一のパイプスリーブ４０Ｃのケーブル長手方向のほぼ全長に渡る一本の凸条ではなく、より短い凸条がケーブル長手方向に沿って複数並ぶように構成しても良い。

［第五の実施形態］
第五の実施形態として第一のパイプスリーブの他の例を図１０に基づいて説明する。図１０は第一のパイプスリーブ４０Ｄの斜視図である。
この第一のパイプスリーブ４０Ｄは、内角120度の扇形の筒状体を三つ合わせて円筒状を形成しており、当該円筒状の内部空間を三つに区画する隔壁４３Ｄが凸部として機能する。
この第一のパイプスリーブ４０Ｄは、三つの扇形の筒状体は、全体がアルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、その内部表面と外部表面には、それぞれ、錫若しくは錫合金、ニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる内部被覆層４１Ｄと外部被覆層４２Ｄとが形成されている。
また、隔壁４３Ｄの内部表面と外部表面にも内部被覆層４１Ｄと外部被覆層４２Ｄとが形成されている。

この第一のパイプスリーブ４０Ｄも、前述した第一のパイプスリーブ４０Ａと同一の効果を有している。
そして、この第一のパイプスリーブ４０Ｄは、複数の隔壁４３Ｄを備えるので、導電性のコンパウンドの塗布とブラッシングによる酸化皮膜除去とが行われてからアルミケーブル１２０の導体１２１が挿入された場合に、導体１２１を構成する複数の素線Ｓの中心まで各隔壁４３Ｄが入り込み、導体の内側の深い所にある酸化皮膜が除去された新生面Ｌとの接触を図ることができ、第一のパイプスリーブ４０Ｄと導体１２１の間をより良好に導通させることが可能となる。
なお、第一のパイプスリーブ４０Ｄは、三つの筒状体から形成する場合に限らず、これらを一体化させた一部材から形成しても良い。

［第六の実施形態］
第六の実施形態として第一のパイプスリーブの他の例を図１１に基づいて説明する。図１１は第一のパイプスリーブ４０Ｅの斜視図である。
この第一のパイプスリーブ４０Ｅは、全体がアルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、その外部表面には、錫若しくは錫合金、ニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる外部被覆層４２Ｄが形成されている。
さらに、この第一のパイプスリーブ４０Ｅの内部表面には、ケーブルの長手方向に沿って凹凸構造４４Ｅが繰り返して形成されている。凹凸構造４４Ｅは、ケーブルの長手方向に対して直交する方向に沿った複数の溝がケーブルの長手方向に複数並んで形成され、溝と凸条とが交互に並んで形成された形状となっている。この凹凸構造４４Ｅは周方向に沿った複数の凹部と凸部とが繰り返し並ぶ構造だが、凹部と凸部は一つの連続するらせん状としてもよい。
また、この凹凸構造４４Ｅは、ケーブルの長手方向の全長に渡って形成されており、全ての凹凸構造４４Ｅの表面全体に、錫若しくは錫合金、ニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる内部被覆層が形成されている。

この第一のパイプスリーブ４０Ｅも、前述した第一のパイプスリーブ４０Ａと同一の効果を有している。
そして、この第一のパイプスリーブ４０Ｅは、内部表面に凹凸構造４４Ｅを備えているので、酸化皮膜除去を行わずに（行っても良い）アルミケーブル１２０の導体１２１が挿入された場合に、素線の表面の酸化皮膜が凹凸構造との摺動により破壊され、ブラッシング等の酸化皮膜除去作業負担を低減しつつ第一のパイプスリーブ４０Ｅと導体１２１の間を良好に導通させることが可能となる。
また、導体１２１に導電性のコンパウンドを塗布した場合には、当該コンパウンドを凹凸構造４４Ｅの溝内に保持することができ、素線の表面の酸化皮膜の破壊をより効果的に促し、当該破壊効果と導通を維持することができる。

［第七の実施形態］
第七の実施形態として第一のパイプスリーブの他の例を図１２に基づいて説明する。図１２は第一のパイプスリーブ４０Ｆの斜視図である。
この第一のパイプスリーブ４０Ｆは、全体がアルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、その外部表面には、錫若しくは錫合金、ニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる外部被覆層４２Ｆが形成されている。
さらに、この第一のパイプスリーブ４０Ｆは、内部表面に凸部（この例では羽根４３Ｆを例示するが、前述した凸条や隔壁でも良い）を有し、内部表面と各羽根４３Ｆの表面全体に凹凸構造４４Ｆを形成している。
また、第一のパイプスリーブ４０Ｆの内部表面全体と凸部と凹凸構造４４Ｆの表面全体には、錫若しくは錫合金、ニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる内部被覆層が形成されている。
この第一のパイプスリーブ４０Ｆは、前述した第一のパイプスリーブ４０Ｅと同一の効果を有すると共に、各羽根４３Ｆに設けた凹凸構造により、より内側の導体１２１の素線Ｓに対しても酸化皮膜の破壊を行うことができ、より内側の素線に対するブラッシングの作業負担を低減しつつも、第一のパイプスリーブ４０Ｆと導体１２１の間をより良好に導通させることが可能となる。

［第八の実施形態］
第八の実施形態として第一のパイプスリーブの他の例を図１３に基づいて説明する。図１３は第一のパイプスリーブ４０Ｇの斜視図である。
この第一のパイプスリーブ４０Ｇは、全体がアルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、その外部表面には、錫若しくは錫合金、ニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる外部被覆層４２Ｇが形成され、内部表面には、錫若しくは錫合金、ニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる内部被覆層（図示略）が形成されている。
そして、この第一のパイプスリーブ４０Ｇは、ケーブル長手方向における一端部が開口し、他端部は壁面４５Ｇにより閉塞されている。

この第一のパイプスリーブ４０Ｇは、前述した第一のパイプスリーブ４０Ａと同一の効果を有すると共に、コンパウンドをパイプスリーブの内面に塗布してからアルミケーブル１２０の導体１２１を挿入する際、壁面４５Ｇにより、コンパウンドが外部に押し出されることを防止し、パイプスリーブ４０Ｇと導体１２１との間にコンパウンドを効果的に行き渡らせることが出来る。
なお、この壁面４５Ｇは、前述した第一のパイプスリーブ４０及び４０Ａ〜４０Ｇの全てについて適用することが可能である。

［その他］
前述した第二〜第八の実施形態における第一のパイプスリーブ４０Ａ〜４０Ｇは、主要な材料をアルミニウム又はアルミニウム合金とする場合を例示したが、主要な材料を銅、銅合金、銀又は銀合金としてもよい。その場合、パイプスリーブの内部表面全体には錫若しくは錫合金又はニッケル若しくはニッケル合金のいずれかからなる内部被覆層を形成することが必須となるがパイプスリーブの外部表面の外部被覆層は不要とすることができる。
また、第二のジョイント部材をアルミケーブルに取り付ける際も、上述の説明における第一のジョイント部材で使用したパイプスリーブを用いることは自明である。

また、上記各実施形態で示した、プラグ部２２とソケット部３２については、例示の構造に限定されない。即ち、プラグ部とソケット部は、相互に着脱可能な構造であれば良く、凹凸による嵌合方式以外の構造（例えばネジ式等）でも良い。但し、これらは相互に連結可能な構造であることを必須とする。

また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１０ 溶接用ケーブルジョイント
２０ 第一のジョイント部材
２１ 導体挿入部
２２ プラグ部
２４ ネジ穴
２５ 止めネジ
３０ 第二のジョイント部材
３１ 導体挿入部
３２ ソケット部
３４ ネジ穴
３５ 止めネジ
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ，４０Ｆ，４０Ｇ 第一のパイプスリーブ
４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ 内部被覆層
４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ，４２Ｆ，４２Ｇ 外部被覆層
４３Ｂ 羽根
４３Ｃ 凸条
４３Ｄ 隔壁
４３Ｆ 羽根
４４Ｅ 凹凸構造
４４Ｆ 凹凸構造
４５Ｇ 壁面
５０ 第二のパイプスリーブ
６０ 第一の絶縁カバー
７０ 第二の絶縁カバー
１００ アーク溶接装置
１０１ 溶接機
１０２ ホルダ
１０３ アースクランプ
１０４ 導線用ケーブル
１０５ ホルダ用ケーブル
１２０ アルミケーブル（溶接用ケーブル）
１２１ 導体
１３０ 銅ケーブル（溶接用ケーブル）
１３１ 導体

Claims (6)

1. 溶接用ケーブルであるアルミケーブルの導体の外周に取り付けられ、溶接用ケーブルジョイントのジョイント部材の導体挿入部に挿入されるパイプスリーブを有するアルミケーブルとジョイント部材との接続構造において、
   前記パイプスリーブは、銅、銅合金、銀若しくは銀合金製であって、その内部表面が錫
   若しくは錫合金又はニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる被覆層で覆われており、
   前記パイプスリーブの内側に導電性のコンパウンドが内包され、
   前記パイプスリーブが、締結された止めネジで押圧された状態で、前記コンパウンドに含まれる金属微粒子により、前記アルミケーブルの導体の素線の表面の酸化被膜が破壊されて、前記パイプスリーブとの導電性が確保され、前記導体同士の導通が確保されており、
   前記パイプスリーブの内部表面に、凸部が形成され、
   前記止めネジによる締結が行われて、前記アルミケーブルの導体を構成する複数の素線の内側に前記凸部が入り込み、前記アルミケーブルの導体の内側の素線の酸化皮膜が破壊され、その内側から露出した新生面と前記凸部とが接触していることを特徴とするアルミケーブルとジョイント部材との接続構造。
2. 溶接用ケーブルであるアルミケーブルの導体の外周に取り付けられ、溶接用ケーブルジョイントのジョイント部材の導体挿入部に挿入されるパイプスリーブを有するアルミケーブルとジョイント部材との接続構造において、
   前記パイプスリーブは、アルミニウム又はアルミニウム合金製であり、
   前記パイプスリーブの内側に導電性のコンパウンドが内包され、
   前記パイプスリーブが、締結された止めネジで押圧された状態で、前記コンパウンドに含まれる金属微粒子により、前記アルミケーブルの導体の素線の表面の酸化被膜が破壊されて、前記パイプスリーブとの導電性が確保され、前記導体同士の導通が確保されており、
   前記パイプスリーブの内部表面に、凸部が形成され、
   前記止めネジによる締結が行われて、前記アルミケーブルの導体を構成する複数の素線の内側に前記凸部が入り込み、前記アルミケーブルの導体の内側の素線の酸化皮膜が破壊され、その内側から露出した新生面と前記凸部とが接触していることを特徴とするアルミケーブルとジョイント部材との接続構造。
3. 前記パイプスリーブは、その外部表面及び内部表面が錫若しくは錫合金、ニッケル若しくはニッケル合金又は亜鉛若しくは亜鉛合金のいずれかからなる被覆層で覆われていることを特徴とする請求項２記載のアルミケーブルとジョイント部材との接続構造。
4. 前記凸部は、前記溶接用ケーブルの長手方向に沿った凸条であ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アルミケーブルとジョイント部材との接続構造。
5. 前記パイプスリーブの内部表面に、前記溶接用ケーブルの長手方向に沿って凹凸が繰り返して形成されている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アルミケーブルとジョイント部材との接続構造。
6. 前記パイプスリーブは、前記溶接用ケーブルの長手方向の一端部が閉塞されてい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アルミケーブルとジョイント部材との接続構造。

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