JPH0135539Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (a) 技術分野 本考案は、ケーブルの接続構造に関し、より詳
細には、金属等の耐熱材を素材とする管体とその
内部に挿入保持された信号線よりなる耐熱ケーブ
ルと、リード線がフレキシブル素材によつて被覆
されてなるフレキシブルケーブルとを接続するた
めの接続構造に関するものである。

(b) 従来技術 高温の環境下に置かれる各種検出器と、その検
出器から離れた地点に置かれその検出器の出力を
適宜処理し所要のデータを得る各種計測機器との
間を電気的に連結し両者間の電気信号の伝達を司
るケーブルは、熱によつて劣化したり溶融したり
しないよう耐熱構造とする必要がある。そのよう
な耐熱ケーブルの一つにMIケーブル（mineral
insulated metal sheathed cable）と称されるも
のがある。このMIケーブルは、いわゆるシース
としての鋼管の中に酸化マグネシウムの粉が固く
詰められ、その中に信号線としての銅線が複数本
挿入保持されたものであり、燃焼する素材を使用
していないので、炉の近くのような高温に晒され
る場所に使用するのに好適なものである。

第２図は、このようなMIケーブルおよびリー
ド線接続部を介してフレキシブルケーブルが接続
された状態の検出器である溶接型高温ひずみゲー
ジの外観構成を示す平面図である。溶接型高温ひ
ずみゲージは、被測定対象物に溶接（一般に点溶
接）によつて固着され、高温下における被測定対
象物に生じるひずみをゲージ素子の抵抗値変化と
して検出するものである。

同図において、１は、この溶接型高温ひずみゲ
ージ（以下高温ゲージという）のセンサ部であ
る。センサ部１は、フランジ板２とフランジ板２
上に固着されて一体化された受感部３とからなつ
ている。この例における受感部３は、ステンレス
鋼等の金属製のチユーブ４の中にフランジ板２の
ひずみに感応するニツケル・クロム線等よりなる
ゲージ素子を配設しその周囲に酸化マグネシウム
MgOの粉末を固く詰め、封止したものであり、
フランジ板２を点溶接することによつて被測定対
象物に固着される。５は、チユーブ４の端部と
MIケーブル６の一端とがそれぞれ溶接された接
続部である。この接続部においてチユーブ４から
導出されたひずみゲージ素子のゲージリードと、
MIケーブル６の一端から導出された信号線とが
接続されている。７は、MIケーブル６の他端か
ら導出された信号線と、ポリエチレン等の樹脂か
らなるフレキシブルケーブル８によつて被覆され
たリード線９の一端とを接続するリード線接続部
である。このリード線９は、通常複数本挿通され
ており、それぞれの外側がポリエチレン等の絶縁
体１０によつて被覆されており、他端側は、上記
ゲージ素子の出力を適宜増幅、演算等の処理をす
る計測機器（図示せず）に接続される。

このように、高温ゲージのセンサ部１からMI
ケーブル６の末端までが耐熱構造となつている。
しかしながら、MIケーブル６は、高価であると
ともに可撓性に乏しく且つ比較的重いという難点
があるため、温度があまり高くないセンサ部１か
ら離れた部分のケーブルとしては、安価で、可撓
性があり、比較的軽量なフレキシブルケーブル８
が用いられる。このフレキシブルケーブル８と
MIケーブル６とは、リード線接続部７によつて
接続されている。

第３図は、このリード線接続部７の従来例の構
成を示す断面図である。

同図において、１１は、MIケーブル６の一端
から導出された複数の信号線である。これらの信
号線１１が導出されたMIケーブル６の一端は、
ェポキシ系樹脂等の接着剤１２によつて封止され
ている。MIケーブル６より導出された信号線１
１は、リード線６に半田付等により接続されてい
る。１３は、ステンレス鋼等からなる円管状の接
続スリーブであり、一端がMIケーブル６の外周
に嵌挿され半田付Ａによつてろう付されている。
また、接続スリーブ１３の他端は、フレキシブル
ケーブル８が嵌入された後その外周から絞り加工
されて該フレキシブルケーブル８の周囲を緊締し
ている。そして、この接続スリーブ１３の中空部
１４には、接続スリーブ１３の側周から該中空部
１４に達するようにして穿設された注入孔１５よ
りエポキシ系樹脂等が防水のためにに注入充填さ
れている。１６は、以上のようにしてMIケーブ
ル６とフレキシブルケーブル８とこれらを接続し
てなる接続スリーブ１３の外周に被せられた保護
チユーブである。この例の場合、保護チユーブ１
６は、加熱することによつて収縮する、いわゆる
熱収縮性チユーブが用いられており、MIケーブ
ル６の外周から接続スリーブ１３の外周を介して
フレキシブルケーブル８の外周に至るまでの部分
に被せられ、当該部分を保護している。

このように構成されたリード線接続部７によれ
ば、MIケーブル６は、金属性であるから接続ス
リーブ１３の一端を半田付ＡによつてMIケーブ
ル６に溶接することができ、この部分における防
水処理は完全なものとすることができる。しかし
ながら、熱によつて変形され易いフレキシブルケ
ーブル８の外周に嵌挿されている接続スリーブ１
３の他端側は、フレキシブルケーブル８との間を
半田付等によつて溶接することは不可能である。
そのため、接続スリーブ１３をできるだけ長く形
成し、接続スリーブ１３の他端とMIケーブル６
の端部との距離を大きくとることにより防湿効果
を高めるようにしていた。しかしながら、それで
も周囲の湿気や水分、その他の有害成分（以下水
分等という）がこの接続スリーブ１３の他端から
中空部１４内に浸入することがあつた。また、フ
レキシブルケーブル８とリード線９の絶縁体１０
との間より水分等が浸入することもあつた。そし
て、その水分等がMIケーブル６内にまで浸入し、
信号線１１およびゲージ素子の絶縁低下等を招い
ていた。このように、ひずみゲージ素子等に絶縁
低下が生ずると、ひずみ測定によつて得られた測
定値に、上記絶縁低下による誤差が混入し、正確
なひずみ測定を行えないという問題が出じる。

さらに、一度MIケーブル６の中に浸入した水
分は、加熱操作で排出させることは不可能であ
り、修理をするためには、水分等が浸入し絶縁低
下した部分を探索した後、MIケーブル６を切断
しなければならず、多大な作業時間を要し、従つ
てそのための補修費が相当嵩むという問題があつ
た。

(c) 目的 本考案は、上述した従来の問題に鑑みてなされ
たもので、その目的は、耐熱ケーブル内に水分等
が浸入し絶縁低下が生じるのを完全に防止し得る
とともに、上記耐熱ケーブルと接続されたフレキ
シブルケーブル側に万が一絶縁低下あるいは断線
等の事故が発生した場合には極めて容易に修理ま
た交換を行い得る耐熱ケーブルとフレキシブルケ
ーブルとの接続構造を提供することにある。

(d) 構成 本考案は、上記の目的を達成させるため、金属
等の耐熱材を素材とする管体とその内部に挿入保
持された信号線よりなる耐熱ケーブルと、リード
線がフレキシブル素材によつて被覆されてなるフ
レキシブルとを接続するための接続構造にいて、
一端が前記耐熱ケーブルの端部外周に嵌挿され且
つ気密状態にろう付または溶接された接続チユー
ブと、前記耐熱ケーブル内の信号線に一端が接続
され前記フレキシブルケーブル内のリード線に他
端が接続される導電ピンが一面側から他面側に挿
通され且つ気密状態に固定されてなり前記接続チ
ユーブの他端に気密状態にろう付または溶接され
た封止部材と、前記導電ピンに前記リード線が接
続された前記フレキシブルケーブルの端部外周を
被い一端部が前記接続チユーブに気密状態にろう
付または溶接された接続スリーブとを具備してな
ることを特徴としたものである。

以下、本考案を添付図面に示す実施例に基づき
詳述する。

第１図は、本考案の一実施例の構成を示す縦断
面図である。

尚、同図において、第３図に示す従来例と共通
の部材には同一の符号を付してある。以下、接続
手順に従いその構成を説明する。１７は、大径部
と小径部を有する断面凸状の封止部材であり、そ
の大径部がフランジ部１７ａとなつている。この
封止部材１７は、コバール（鉄とニツケルの合
金）等の金属で形成され、中央部には融点の高い
ケイ酸塩等の絶縁体１７ｂが充填固化されてい
る。また、フランジ部１７ａの一方の面（小径部
側の面）は、半田付等による固着が確実に行われ
るように金メツキ処理が施されている。１８は、
封止部材１７の絶縁体１７ｂの一面側から他面側
に挿通され且つ気密状態に一体的に固定された導
電ピンであり、封止部材１７の小径部側（第１図
において左端側）から突出した一端側がMIケー
ブル６の端部より接着剤１２による封止部を介し
て導出された信号線１１の端部と半田付によつて
接続されている。１９は、ステンレス鋼等を素材
とし大径部および小径部が形成されてなる円管状
の接続チユーブであり、小径部がMIケーブル６
の外周に嵌挿され且つ半田付Ｂによつてろう付さ
れている。また、接続チユーブ１９の大径部の端
部には、封止部材１７の小径部が嵌入されフラン
ジ部１７ａが当接され半田付Ｃによつてろう付さ
れている。次に、封止部材１７のフランジ部１７
ａ側（第１図における右側）に突出した導電ピン
１８は、フレキシブルケーブル８の一端より導出
されたリード線９と半田付によつてろう付されて
いる。２０は、接続チユーブ１９と同じ材質より
なる円管状の接続スリーブであり、一端が接続チ
ユーブ１９の外周に嵌挿され半田付Ｄによつて完
全固着されている。また、接続スリーブ２０の他
端は、フレキシブルケーブル８の端部外周をある
間隙を存して被つている。そして、この接続スリ
ーブ２０によつて囲まれた中空部２１には、エポ
キシ系樹脂等が注入充填されており、水分等の浸
入を防止するとともに、この樹脂等が固化するこ
とによりフレキシブルケーブル８の抜け防止およ
び導電ピン１８との接続部の損壊防止が図られて
いる。１６はMIケーブル６の端部と接続チユー
ブ１９と接続スリーブ２０とフレキシブルケーブ
ル８の端部の外周を一体的に被つた状態で被着さ
れた熱収縮性チユーブよりなる保護チユーブであ
り、上記の各部よりなる接続構造を保護してい
る。

以上のように構成された耐熱ケーブルの接続構
造によれば、従来の接続構造と比較して次に述べ
るような種々の利点が得られる。

先ず、MIケーブル６の端部は、封止部材１７
と接続チユーブ１９とによつて保護され、さらに
半田付Ｂ，Ｃにより完全に密封されているので、
水分等が内部に浸入する虞れは全くない。そのた
め、MIケーブル６中に水分等が浸入せず信号線
１１およびゲージ素子の絶縁低下がない、従つ
て、ひずみ測定等の測定に際し、絶縁低下に起因
した誤差が測定値に混入することが完全に防止さ
れる。

また、MIケーブル６の内部が水分等によつて
侵されることがないので、高価なMIケーブル６
を切断して厄介な修理を行う必要がない。従つ
て、補修費は、従来のものに比べ大幅に節減され
る。

また、フレキシブルケーブル８の端部もエポキ
シ系樹脂等を充填固化されて固定され且つ防水処
理がなされているが、万一接続スリーブ２０内に
水分等が浸入しフレキシブルケーブル８内のリー
ド線９の絶縁が低下した場合には、その修理は極
めて容易である。即ち、その修理を行うには、保
護チユーブ１６を剥がし、半田付部を融解させて
接続スリーブ２０を接続チユーブ１９から引抜く
かあるいは、接続スリーブ２０を縦方向に引裂く
ことにより中空部２１内の修理箇所を露出させる
ことができる。しかも、この露出作業は容易であ
る。そして、この作業において、封止部材１７、
接続チユーブ１９およびMIケーブル６側の絶縁
性を何等損なうことはない。

また、フレキシブルケーブル８が劣化し交換を
行う場合も、上記の修理の場合と同様にして行う
ことができる。

尚、本考案は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々の変形実施が可能である。

例えば、接続スリーブ２０の端部（第１図にお
いて右端部）は、従来例の接続スリーブ１３（第
３図示）と同じようにフレキシブルケーブル８の
外周に密着して緊締されるように構成してもよ
い。

また、このような接続構造によりフレキシブル
ケーブル８と接続されたMIケーブル６は、高温
ゲージのように高温に晒される検出器のみなら
ず、その防水、防湿機能が高いことから、水中や
湿気の多いところで使用される種々のセンサや装
置等と接続して使用することができる。

また、フレキシブルケーブル８の一部が高温
下、水中、その他の環境に晒される場合、その部
分にMIケーブル６を使用し、このMIケーブル６
の両端にそれぞれ第１図示の接続構造を設けるよ
うにしてもよい。

また、MIケーブル６と接続チユーブ１９、接
続チユーブ１９と接続スリーブ２０、接続チユー
ブ１９と封止部材１７との間を半田付によりろう
付した例を示したが、ビーム溶接によつて溶接す
るようにしてもよい。

さらにまた、保護チユーブ１６や中空部２１に
充填されて固化する樹脂等は、MIケーブル６の
防湿のためには、必らずしも必要ではない。ただ
し、フレキシブルケーブル８内のリード線９の絶
縁低下を防止し、且つフレキシブルケーブル８の
保護のためには甚だ有用なものである。

(e) 効果 以上詳述したように、本考案によれば、耐熱ケ
ーブルの端部が完全に密閉されるため、この耐熱
ケーブル内に水分等が浸入して絶縁低下が生じる
虞れがなく、また、耐熱ケーブルの端部に接続さ
れるフレキシブルケーブルは、封止部材に挿通さ
れ気密状態に保持された導電ピンを介して耐熱ケ
ーブルに接続されているため、フレキシブルケー
ブルの修理、交換等を、耐熱ケーブルの絶縁性を
何等損うことなく容易に行い得る耐熱ケーブルと
フレキシブルケーブルとの接続構造を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例の構成を示す縦断
面図、第２図は、フレキシブルケーブルと耐熱ケ
ーブルとの接続構造と共に該耐熱ケーブルに接続
された溶接型高温ひずみゲージの構成を示す平面
図、第３図は、従来の耐熱ケーブルの接続構造の
構成を示す縦断面図である。 １……センサ部、２……フランジ板、４……チ
ユーブ、６……MIケーブル、８……フレキシブ
ルケーブル、９……リード線、１１……信号線、
１６……保護チユーブ、１７……封止部材、１８
……導電ピン、１９……接続チユーブ、２０……
接続スリーブ、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ……半田付。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属等の耐熱材を素材とする管体とその内部に
   挿入保持された信号線よりなる耐熱ケーブルと、
   リード線がフレキシブル素材によつて被覆されて
   なるフレキシブルケーブルとを接続するための接
   続構造において、一端が前記耐熱ケーブルの端部
   外周に嵌挿され且つ気密状態にろう付または溶接
   された接続チユーブと、前記耐熱ケーブル内の信
   号線に一端が接続され前記フレキシブルケーブル
   内のリード線に他端が接続される導電ピンが一面
   側から他面側に挿通され且つ気密状態に固定され
   てなり前記接続チユーブの他端に気密状態にろう
   付または溶接された封止部材と、前記導電ピンに
   前記リード線が接続された前記フレキシブルケー
   ブルの端部外周を被い一端部が前記接続チユーブ
   にろう付または溶接された接続スリーブとを具備
   してなることを特徴とする耐熱ケーブルとフレキ
   シブルケーブルとの接続構造。