JP7410254B1 - ケーブルグランド - Google Patents

Abstract

【課題】キャップの変形を抑制しながら、キャップの開口孔からの水およびその圧力を逃がすことが可能なケーブルグランドを提供する。【解決手段】ケーブルグランド１は、グランド本体２と、スリーブ４と、キャップ３とを備える。キャップ３は、グランド本体２のケーブル保持部２２の雄ねじ２２ａに噛み合う雌ねじ３１ａが形成された筒状の周壁部３１と、周壁部３１の一方端部に形成された前壁部３２とを含み、前壁部３２にケーブル１５０が挿通される開口孔３２ａが形成されている。ケーブルグランド１は、ケーブル保持部２２内にスリーブ４を嵌め込んだ状態で、キャップ３をケーブル保持部２２の雄ねじ２２ａに締め付けることにより、円すいテーパ面２５にてスリーブ４を径方向内側に変形させるようになっている。グランド本体２のケーブル保持部２２の外周面には、軸方向に延びる溝状のバイパス通路２７が形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、ケーブルを保持するケーブルグランドに関する。

電気機器にケーブルを接続する際、電気機器の筐体等に取り付けたケーブルグランドを介してケーブルを保持する技術が公知である。

従来の一般的なケーブルグランドは、ケーブルの挿通が可能な筒状の部材であって筐体等の壁体に取り付けられるグランド本体、このグランド本体に嵌め込まれるスリーブ、および、グランド本体の外側に螺着されるキャップ（袋ナット）などを備えている。キャップは、筒状の周壁部とその周壁部の一方端部に形成された前壁部とを含み、前壁部にケーブルが挿通される開口孔が形成されている。

このようなケーブルグランドでは、スリーブの挿通孔にケーブルを挿通した状態でスリーブをグランド本体に嵌め込み、そのグランド本体の雄ねじにキャップを締め付けると、スリーブがグランド本体内に圧入されることにより、グランド本体内の円すいテーパ面にてスリーブが径方向内側に変形し、スリーブの挿通孔の内周面とケーブルの外周面とが密着する。これによって、電気機器の筐体内に異物（例えば、水、油、塵、埃など）が侵入するのを防止することができるとともに、ケーブル自体をしっかりと保持・固定することができる。

また、キャップにバイパス通路が形成されたケーブルグランドも提案されている（例えば、特許文献１参照）。このケーブルグランドでは、キャップ側から水が高圧噴射された場合に、キャップの開口孔から浸入した水とその圧力がバイパス通路を介して外部に逃がされるようになっている。これにより、水の高圧噴射を受けても、ケーブルとスリーブとの接触部を介する筐体内への水の浸入を抑制することが可能である。

特開２０１８－９８８２９号公報

しかしながら、上記した従来のケーブルグランドでは、キャップの開口孔からの水およびその圧力を逃がすことが可能であるが、バイパス通路の形成に伴いキャップの剛性が低下するので、キャップの締め付け時にキャップが変形しやすくなるおそれがある。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、キャップの変形を抑制しながら、キャップの開口孔からの水およびその圧力を逃がすことが可能なケーブルグランドを提供することを目的とする。

本発明によるケーブルグランドは、ケーブルの挿通が可能な筒状の部材であって、円筒形状のケーブル保持部を有し、そのケーブル保持部の外周面に雄ねじが形成されているとともに、ケーブル保持部内に円すいテーパ面が形成されたグランド本体と、ケーブルを通す挿通孔を有し、ケーブル保持部に嵌め込まれる円筒形状のスリーブと、ケーブル保持部に螺着されるキャップとを備える。キャップは、ケーブル保持部の雄ねじに噛み合う雌ねじが形成された筒状の周壁部と、周壁部の一方端部に形成された前壁部とを含み、前壁部にケーブルが挿通される開口孔が形成されている。ケーブルグランドは、ケーブル保持部内にスリーブを嵌め込んだ状態で、キャップをケーブル保持部の雄ねじに締め付けることにより、円すいテーパ面にてスリーブを径方向内側に変形させるようになっている。グランド本体のケーブル保持部外周面には、軸方向に延びる溝状のバイパス通路が形成されている。

このように、バイパス通路がグランド本体のケーブル保持部に形成されることにより、キャップの変形を抑制しながら、キャップの開口孔からの水およびその圧力を逃がすことができる。

上記ケーブルグランドにおいて、スリーブに装着されるスリーブコレットを備え、スリーブコレットは、スリーブの外周に嵌め込まれる円筒部と、円筒部の一方端部から径方向内側に延びるフランジとを含み、スリーブコレットのフランジにおけるキャップの前壁部と対向する面には、周方向に間隔を隔てて複数の凹部が形成され、キャップの前壁部におけるスリーブコレットのフランジと対向する面には、凹部と嵌合可能な突部が形成され、複数の凹部は、フランジの内側の空間をバイパス通路に連通させる機能を有していてもよい。

上記スリーブコレットを備えるケーブルグランドにおいて、グランド本体は、壁体に取り付けられる取付部と、ケーブル保持部および取付部の間に配置される鍔部とを有し、バイパス通路は、軸方向の端部から鍔部まで到達するように形成されていてもよい。

上記スリーブコレットを備えるケーブルグランドにおいて、バイパス通路は、周方向に間隔を隔てて複数設けられていてもよい。

本発明のケーブルグランドによれば、キャップの変形を抑制しながら、キャップの開口孔からの水およびその圧力を逃がすことができる。

本実施形態によるケーブルグランドを示した斜視図である。 図１のケーブルグランドの分解斜視図である。 図２のケーブルグランドを別の角度から見た図である。 図１のケーブルグランドの断面図である。 図２のケーブルグランドのスリーブコレットを示した斜視図である。 図２のケーブルグランドのキャップを示した斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を説明する。

本発明のケーブルグランドの一例を図１～図６を参照して説明する。

ケーブルグランド１は、図１に示すように、電気機器の筐体の壁体１６０に取り付けられ、電気機器に接続されるケーブル１５０（図４参照）を保持するように構成されている。ケーブルグランド１は、図２および図３に示すように、グランド本体２、キャップ３、スリーブ４、スリーブコレット５、ロックナット６、ワッシャ７、およびパッキン８などを備えている。

グランド本体２は、略円筒形状の部材（例えば樹脂製）であって、軸方向（円筒の軸方向）の中央部に略六角形状の鍔部２１が形成されており、この鍔部２１を挟んだ両側（軸方向の両側）に、それぞれ円筒形状のケーブル保持部２２と取付部２３とが形成されている。

ケーブル保持部２２の外周面には雄ねじ２２ａが形成されている。また、取付部２３の外周面には雄ねじ２３ａが形成されている。取付部２３は、電気機器の筺体の壁体１６０に形成された取付孔１６１に差し込まれる。

なお、以下の説明では、グランド本体２のケーブル保持部２２側（ケーブルグランド１のキャップ３側）を前方側（Ｘ１方向側）といい、その反対側を後方側（Ｘ２方向側）という。

グランド本体２には、ケーブル挿通用の挿通孔（貫通孔）２４が軸方向（Ｘ１およびＸ２方向）に沿って形成されている。挿通孔２４の軸方向の途中には、後述するスリーブ４を内方（縮径方向）に向けて押圧するための円すいテーパ面２５が形成されている。円すいテーパ面２５は、後方側に向かうにしたがって径が縮小するテーパ面である。そして、挿通孔２４の前方側には、後述するスリーブ４およびスリーブコレット５が嵌め込まれる。

また、挿通孔２４の内周面には、スリーブコレット５のグランド本体２に対する回り止め用の溝部２６が形成されている。溝部２６は、軸方向に延びるように形成され、ケーブル保持部２２の前方側の端部から円すいテーパ面２５に到達するまで延びるように形成されている。溝部２６は、周方向に所定の間隔を隔てて複数（例えば３つ）設けられている。

また、ケーブル保持部２２の外周面には、軸方向に延びる溝状のバイパス通路２７が形成されている。このバイパス通路２７は、ケーブル保持部２２の前方側の端部から鍔部２１に到達するまで延びるように形成されている。バイパス通路２７は、雄ねじ２２ａの周方向における一部を切り欠くようにして形成されている。バイパス通路２７は、図４に示すように、スリーブコレット５とキャップ３との間の空間Ｓ１を外部（略円筒形状のグランド本体２の径方向外側）に連通させるように構成されている。空間Ｓ１は、ケーブル保持部２２の前方側（キャップ３側）に配置される環状の空間である。例えば、バイパス通路２７は、周方向に所定の間隔を隔てて複数（例えば２つ）設けられている。

また、取付部２３の外周面には、グランド本体２のワッシャ７に対する回り止め用の溝部２８（図３参照）が形成されている。溝部２８は、軸方向に延びるように形成され、取付部２３の後方側の端部から鍔部２１に到達するまで延びるように形成されている。例えば、溝部２８が１つ設けられている。

キャップ３は、袋ナット状の部材（例えば樹脂製）であり、ケーブル保持部２２の外側に螺着される。キャップ３は、外周面が略六角形状の筒状の周壁部３１と、その周壁部３１の前方側（軸方向の一方端部）を覆う前壁部３２とを有する。キャップ３の周壁部３１の内周面には、グランド本体２のケーブル保持部２２の雄ねじ２２ａに噛み合う雌ねじ３１ａが形成されている。キャップ３の前壁部３２の中央には、ケーブル１５０を通すための円形の開口孔３２ａが形成されている。開口孔３２ａの内径は、スリーブ４の外径およびスリーブコレット５の外径よりも小さい。このため、キャップ３は、スリーブ４およびスリーブコレット５を圧入可能である。

また、図６に示すように、キャップ３の前壁部３２の後方側の面（スリーブコレット５のフランジ５２と対向する面）３２ｂには、後方側（Ｘ２方向側）に突出する突部３３が形成されている。突部３３は、断面形状が円弧状であり、径方向に延びるように形成されている。例えば、突部３３が１つ設けられている。なお、このキャップ３では、周壁部３１にバイパス通路が形成されておらず、周壁部３１の内周面の全周に雌ねじ３１ａが形成されている。

図４に示すように、スリーブ４は、電気機器の筐体内に異物（例えば、水、油、塵、埃など）が侵入するのを抑制するために設けられている。このスリーブ４は、例えばゴム製で弾性変形可能であり、ケーブル１５０を挿通可能な挿通孔４ａが設けられている。スリーブ４は、円筒状の本体部４１と、本体部４１の他方端部（Ｘ２方向側の端部）に設けられたフランジ部４２とを含んでいる。フランジ部４２は、スリーブコレット５の厚み分だけ本体部４１から外側に張り出すように形成されている。

スリーブコレット５は、スリーブ４に外装され、スリーブ４が圧入される際の変形を規正するように構成されている。スリーブコレット５は、例えば樹脂製であり、ケーブル１５０を挿通可能に構成されている。

スリーブコレット５は、図５に示すように、スリーブ４の外周に嵌め込まれる円筒部５１と、円筒部５１の一方端部（Ｘ１方向側の端部）から径方向内側に延びるフランジ５２と、軸方向に延びるスリット５３とを含んでいる。スリット５３は、スリーブコレット５の軸方向の全長にわたって形成され、スリーブコレット５を周方向において分断するように設けられている。このため、スリット５３を介して、スリーブコレット５にケーブル１５０を挿通することが可能である。

円筒部５１は、スリーブ４の本体部４１を囲うように円筒状に形成されている。円筒部５１の内径は、本体部４１の外径に対応しており、円筒部５１を本体部４１に密着した状態で嵌め込むことができる。円筒部５１の外径はスリーブ４のフランジ部４２の外径と略等しい。また、円筒部５１の外径は、グランド本体２の挿通孔２４の前方側の内径に対応している。

円筒部５１の他方端部（Ｘ２方向側の端部）には、軸方向に延びる複数の切欠き５４が形成されている。複数の切欠き５４は、周方向に間隔を隔てて配置されている。複数の切欠き５４は、円筒部５１の他方端部側を縮径方向に変形しやすくするために設けられている。円筒部５１の外面には、溝部２６と嵌合される突部５５が形成されている。突部５５は、円筒部５１から径方向外側に突出するように形成されるとともに、軸方向に延びるように形成されている。突部５５は、周方向に所定の間隔を隔てて複数（例えば３つ）設けられている。

フランジ５２は、スリーブ４の一方端部側の端面（Ｘ１方向側の端面）に沿うように配置されている。フランジ５２は、キャップ３とスリーブ４との間に介在されるようになっている。

また、スリーブコレット５のフランジ５２の前方側の面（キャップ３の前壁部３２と対向する面）５６には、周方向に間隔を隔てて複数の凹部５７が形成されている。凹部５７には、周方向において対向するように傾斜面５７ａおよび係止面５７ｂが形成されている。傾斜面５７ａが周方向における一方側（ねじ込み方向側）に配置され、係止面５７ｂが周方向における他方側（ねじ込み方向とは反対方向側）に配置されている。凹部５７は、フランジ５２の径方向の全体に設けられている。すなわち、凹部５７は、フランジ５２の径方向外側端部からフランジ５２の径方向内側端部まで至るように形成されている。

スリーブコレット５の凹部５７およびキャップ３の突部３３は、キャップ３のねじ込み方向への回転を許容する一方、逆方向（キャップ３の緩み方向）への回転を規制するために設けられている。また、キャップ３がケーブル保持部２２にねじ込まれる際に、回転角度に応じて突部３３が凹部５７に嵌合されてクリック感が付与されるようになっている。なお、凹部５７の深さは、突部３３の高さよりも大きい。例えば、凹部５７の深さは、突部３３の高さの二倍程度に設定されている。このため、突部３３が凹部５７に嵌合された場合には、フランジ５２の面５６がキャップ３の面３２ｂに当接されるようになっている。

また、複数の凹部５７は、フランジ５２の内側の空間Ｓ２を空間Ｓ１に連通させる機能も有する。空間Ｓ２は、ケーブル１５０とフランジ５２との間の環状の空間であり、空間Ｓ１の径方向内側に配置されている。このため、キャップ３側から水が高圧噴射された場合に、キャップ３の開口孔３２ａから浸入した水とその圧力は、空間Ｓ２、凹部５７、空間Ｓ１およびバイパス通路２７を介して、グランド本体２の外側に逃がされるようになっている。したがって、水の高圧噴射を受けても、ケーブル１５０とスリーブ４との接触部を介する筐体内への水の浸入を抑制することが可能である。

図２および図３に示すように、壁体１６０には、ケーブルグランド１が取り付けられる円形の取付孔１６１が形成されている。この取付孔１６１の周縁には、切欠き１６１ａが形成されている。

ロックナット６は、グランド本体２を電気機器の壁体１６０に固定するためのナット（例えば樹脂製）であって、グランド本体２の取付部２３の雄ねじ２３ａに噛み合う雌ねじ６ａが形成されている。すなわち、ロックナット６と鍔部２１とで壁体１６０を挟持させることにより、ケーブルグランド１（図１参照）が壁体１６０に取り付けられる。

ワッシャ７は、壁体１６０とロックナット６との間に挟み込まれるワッシャ本体７１と、突起部７２および舌片７３とを含んでいる。このワッシャ７は、壁体１６０に対してグランド本体２を回り止めするように構成されている。ワッシャ本体７１は、円形孔７ａを有する円環板状に形成されている。突起部７２および舌片７３は、ワッシャ本体７１の円形孔７ａの周縁に形成されている。

突起部７２は、前方側（Ｘ１方向側）に突出し、壁体１６０の切欠き１６１ａに嵌合可能に構成されている。舌片７３は、後方側（Ｘ２方向側）に折り曲げられ、取付部２３の溝部２８に嵌合可能に構成されている。このため、突起部７２が切欠き１６１ａに嵌合されることによって壁体１６０に対するワッシャ７の回転が規制され、舌片７３が溝部２８に嵌合されることによってワッシャ７に対するグランド本体２の回転が規制される。

パッキン８は、円形孔８ａを有する円環状の部材（例えばゴム製）であって、グランド本体２の鍔部２１と電気機器の壁体１６０との間に挟み込まれる。パッキン８は、壁体１６０とケーブルグランド１との間の隙間をシールするために設けられている。

－取付手順－
次に、以上の構造のケーブルグランド１の取付手順について図１～図６を参照して説明する。

（Ｓ１）まず、グランド本体２の取付部２３にパッキン８を嵌め込み、その取付部２３を電気機器の壁体１６０の取付孔１６１に当該壁体１６０の表側（電子機器の筐体の表側）から差し込む。

（Ｓ２）壁体１６０の取付孔１６１に差し込んだグランド本体２の取付部２３にワッシャ７を嵌め込む。このとき、舌片７３が溝部２８に差し込まれ、突起部７２が切欠き１６１ａに嵌め合わされる。そして、取付部２３の雄ねじ２３ａ（壁体１６０の裏側に突出している部分の雄ねじ２３ａ）にロックナット６をねじ込むことによって、グランド本体２を壁体１６０に取り付ける（固定する）。

（Ｓ３）グランド本体２の挿通孔２４にケーブル１５０を挿通させるとともに、グランド本体２に対して前方側のケーブル１５０にキャップ３およびスリーブ４を通す。そして、キャップ３とスリーブ４との間におけるケーブル１５０に対して、径方向外側からスリーブコレット５が嵌め合わされる。すなわち、スリット５３を介してケーブル１５０がスリーブコレット５に挿通される。

（Ｓ４）ケーブル１５０に挿通されたスリーブ４およびスリーブコレット５を、ケーブル１５０に沿って相対的に移動させることにより、スリーブコレット５がスリーブ４に装着される。そして、スリーブコレット５が装着されたスリーブ４を挿通孔２４の前方側に嵌め込む。

（Ｓ５）キャップ３の雌ねじ３１ａをグランド本体２のケーブル保持部２２の雄ねじ２２ａに合わせてキャップ３をグランド本体２に締め付ける。キャップ３がねじ込み方向に回転される際に、キャップ３の突部３３がスリーブコレット５の凹部５７に嵌合されるとクリック感が発生し、突部３３が傾斜面５７ａに当接されて突部３３が傾斜面５７ａを通過する。このキャップ３のねじ込み過程において、キャップ３にてスリーブコレット５およびスリーブ４が後方側に押圧される。このため、スリーブ４およびスリーブコレット５が円すいテーパ面２５とケーブル１５０との間に圧入される。なお、キャップ３の締め付けが完了された後に、振動などに起因して予期せずに、キャップ３がグランド本体２に対してねじ込み方向とは反対方向に所定トルク未満で回転される場合には、突部３３が係止面５７ｂに係合されるため、キャップ３のグランド本体２に対する反対方向への回転が規制される。

－効果－
以上説明したように、本実施形態のケーブルグランド１によれば、バイパス通路２７がグランド本体２のケーブル保持部２２に形成されることにより、キャップ３の変形を抑制しながら、キャップ３の開口孔３２ａからの水およびその圧力を逃がすことができる。

また、本実施形態のケーブルグランド１では、突部３３がキャップ３に形成されるとともに、突部３３と嵌合される凹部５７がスリーブコレット５に形成されており、凹部５７によって空間Ｓ２およびバイパス通路２７が連通されることにより、凹部５７を水の通路として機能させることができる。

さらに、本実施形態のケーブルグランド１では、凹部５７の深さが突部３３の高さの二倍程度に設定され、嵌合構造として必要とされる以上に凹部５７の深さが大きくされることにより、キャップ３の開口孔３２ａからの水を空間Ｓ２から空間Ｓ１に流れやすくすることができる。

－他の実施形態－
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、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。

例えば、上記実施形態では、スリーブコレット５が設けられる例を示したが、これに限らず、スリーブコレットが設けられていなくてもよい。

また、上記実施形態では、バイパス通路２７が２つ設けられる例を示したが、これに限らず、バイパス通路の数が、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

また、上記実施形態では、スリーブコレット５にスリット５３が設けられる例を示したが、これに限らず、スリーブコレットにスリットが設けられていなくてもよい。

また、上記実施形態では、キャップ３に突部３３が１つ設けられる例を示したが、これに限らず、キャップに突部が複数設けられていてもよい。

本発明は、電気機器等にケーブルを保持する際に使用されるケーブルグランドに有効に利用することができる。

１ ケーブルグランド
２ グランド本体
３ キャップ
４ スリーブ
４ａ 挿通孔
５ スリーブコレット
６ ロックナット
６ａ 雌ねじ
７ ワッシャ
７ａ 円形孔
８ パッキン
８ａ 円形孔
２１ 鍔部
２２ ケーブル保持部
２２ａ 雄ねじ
２３ 取付部
２３ａ 雄ねじ
２４ 挿通孔
２５ 円すいテーパ面
２６ 溝部
２７ バイパス通路
２８ 溝部
３１ 周壁部
３１ａ 雌ねじ
３２ 前壁部
３２ａ 開口孔
３２ｂ 面
３３ 突部
４１ 本体部
４２ フランジ部
５１ 円筒部
５２ フランジ
５３ スリット
５４ 切欠き
５５ 突部
５６ 面
５７ 凹部
５７ａ 傾斜面
５７ｂ 係止面
７１ ワッシャ本体
７２ 突起部
７３ 舌片
１５０ ケーブル
１６０ 壁体
１６１ 取付孔
１６１ａ 切欠き

Claims (4)

1. ケーブルの挿通が可能な筒状の部材であって、円筒形状のケーブル保持部を有し、そのケーブル保持部の外周面に雄ねじが形成されているとともに、前記ケーブル保持部内に円すいテーパ面が形成されたグランド本体と、
   ケーブルを通す挿通孔を有し、前記ケーブル保持部に嵌め込まれる円筒形状のスリーブと、
   前記ケーブル保持部に螺着されるキャップとを備え、
   前記キャップは、前記ケーブル保持部の雄ねじに噛み合う雌ねじが形成された筒状の周壁部と、前記周壁部の一方端部に形成された前壁部とを含み、前記前壁部にケーブルが挿通される開口孔が形成され、
   前記ケーブル保持部内に前記スリーブを嵌め込んだ状態で、前記キャップを前記ケーブル保持部の雄ねじに締め付けることにより、前記円すいテーパ面にて前記スリーブを径方向内側に変形させるケーブルグランドにおいて、
   前記グランド本体のケーブル保持部外周面には、軸方向に延びる溝状のバイパス通路が形成されていることを特徴とするケーブルグランド。
2. 請求項１に記載のケーブルグランドにおいて、
   前記スリーブに装着されるスリーブコレットを備え、
   前記スリーブコレットは、前記スリーブの外周に嵌め込まれる円筒部と、前記円筒部の一方端部から径方向内側に延びるフランジとを含み、
   前記スリーブコレットのフランジにおける前記キャップの前壁部と対向する面には、周方向に間隔を隔てて複数の凹部が形成され、
   前記キャップの前壁部における前記スリーブコレットのフランジと対向する面には、前記凹部と嵌合可能な突部が形成され、
   前記複数の凹部は、前記フランジの内側の空間を前記バイパス通路に連通させる機能を有することを特徴とするケーブルグランド。
3. 請求項２に記載のケーブルグランドにおいて、
   前記グランド本体は、壁体に取り付けられる取付部と、前記ケーブル保持部および前記取付部の間に配置される鍔部とを有し、
   前記バイパス通路は、軸方向の端部から前記鍔部まで到達するように形成されていることを特徴とするケーブルグランド。
4. 請求項２または３に記載のケーブルグランドにおいて、
   前記バイパス通路は、周方向に間隔を隔てて複数設けられていることを特徴とするケーブルグランド。

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