WO2002037613A1 - Manchon de compression pourvu d'une enveloppe isolante - Google Patents

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Fumiaki Ishiyama
Toshiyuki Kiyohara
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Asahi Tec Corporation
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/20—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping using a crimping sleeve

Definitions

  • the present invention relates to a compression sleeve covered with an insulating cover used for connection of an electric wire.
  • compression sleeve this type of insulation cover-coated compression sleeve (hereinafter referred to as “compression sleeve”) is made of the same kind of copper or aluminum as the core wire of the insulated wire to be connected (hereinafter referred to as “electric wire”).
  • a metal sleeve body (hereinafter referred to as a “sleeving body") made of an electric conductor such as an electric conductor, and an insulating cover made of an electrically insulating material that covers the outer periphery of the sleeve body and slightly protrudes outward from the sleeve body. (For example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-122900).
  • the sleeve body has a tube shape having openings at both ends, each having an opening into which a core obtained by removing the insulating coating of the electric wire can be inserted. After inserting the core of the electric wire into the openings, the sleeve body is When the outer circumference is compressed using a die driven by a hydraulic cylinder from above the insulating cover, the core wires of the electric wires on both sides of the sleeve body are physically and electrically connected via the sleeve body.
  • the conventional compression sleeve has a feature that the electric wire can be easily connected by compressing the sleeve body, but the physical characteristics of the electric insulating material constituting the insulating cover, specifically, If the tensile elongation, hardness, impact strength, etc. are not in the appropriate ranges, the insulation cover will crack during compression, or the compression will be incomplete and the specified electrical resistance and tensile load can be satisfied. There was a problem that no good connection could be obtained.
  • the present invention has been made in view of such conventional circumstances, and an object thereof is to generate a defect such as a crack in an insulating cover when a sleeve body is compressed to connect an electric wire.
  • a compression sleeve that ensures a good connection without the need Is to do. Disclosure of the invention
  • a metal sleeve main body a covering portion made of an electrically insulating material provided so as to cover the outer periphery of the metal sleeve main body, and a protrusion integrally provided from the covering portion.
  • An insulating cover-coated compression sleeve constituted by an insulating cover comprising a part, wherein the insulating cover has a tensile elongation of 65 to 200%, and an insulating bar-coated compression sleeve, Is provided.
  • FIG. 1 is a front view showing a half in a longitudinal direction of a compression sleeve according to an embodiment of the present invention in cross section, and omitting a left side.
  • FIG. 2 is a reference diagram showing a state after compression.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing compression of a sleeve using a hexagonal die.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing compression of a sleeve using a round die.
  • FIG. 1 is a front view of a compression sleeve 1 according to an embodiment of the present invention, in which an upper half in a longitudinal direction is shown as a cross section and a left end is omitted.
  • the sleeve main body 2 is formed of a pipe having a predetermined length made of a metal such as copper or aluminum as an electric conductor, similarly to the conventional sleeve main body. Openings 2a and 2b (left side opening 2b are inserted into the two ends of this sleeve body 2 into which the core wire L ⁇ appearing after removing the electrically insulating covering L 'of the electric wire L is inserted.
  • the opening 2b side has the same configuration as the opening 2a side, so that only the opening 2a side will be described below.)
  • a projection 2c for positioning the inserted core wire L # is provided at a substantially central portion of the sleeve main body 2.
  • the insulating cover 3 is provided to cover the entire outer periphery of the sleeve body 2 in the longitudinal direction, and to extend a predetermined length from the opening 2a side of the sleeve body 2 to the outside in the longitudinal direction of the sleeve body 2. And a cylindrical projection 3b.
  • the protrusion 3b provided outside the cover 3a of the insulating cover 3 is formed integrally with the cover 3a.
  • the outer diameter of the projection 3b is equal to the coating 3a, and the inner wall 3b 'of the projection 3b is formed to be slightly larger than the outer diameter of the electric wire coating. Therefore, when the electric wire L is inserted into the sleeve main body 2, the air in the sleeve main body 2 smoothly escapes, and the insertion of the electric wire L becomes easy.
  • the inner diameter of the inner circumference 3 b ′ of the protrusion 3 b may be straight, but in order to facilitate insertion of the core wire L ⁇ of the electric wire L, the inner diameter is larger on the outer side than on the sleeve body 2 side. That is, it is preferable to form it in a trumpet shape.
  • the core wire L ⁇ can serve as a guide when the core wire L is inserted into the sleeve 2 main body from the direction of the two-dot chain line arrow in FIG. This is particularly effective when the work of inserting the core wire L ⁇ into the opening 2a of the main body 2 is performed using a live tool or a robot manipulator.
  • S indicated by a dot is silicon grease applied when the electric wire L is inserted using the compression sleeve 1.
  • This silicone grease S facilitates insertion of the entire core wire L ⁇ in the sleeve body 2 and, as shown in FIG. 2 described later, makes it possible to maintain a good watertight state after compression. It is possible to effectively prevent rainwater from entering the sleeve body 2 and to secure electrical insulation at the ends.
  • To connect the wire L with the compression sleeve 1 having the above configuration first connect the wire L Is inserted into the sleeve body 2 via the protrusion 3b.
  • the core wire L ⁇ is inserted into the sleeve main body 2, it is compressed using a die driven by a hydraulic cylinder (not shown). This compression is performed from outside the covering portion 3a and the protruding portion 3b of the insulating cover 3. Therefore, as shown in FIG. 2, the covering portion 3a and the sleeve body 2, the sleeve body 2 and the core wire L ⁇ , and the protruding portion 3b and the covering L ′ have bent portions of the dies as shown in FIG. Thus, the sleeve body 2 and the core wire L ′ are fixed, and the protrusion 3 and the cover L ′ are fixed.
  • the insulating cover 3 has electrical insulation properties and its tensile elongation is limited to the range of 65 to 200%. As a result of extensive studies by the present inventors, if the insulating bar 3 is made of a material having a tensile elongation in this range, the insulating cover 3 will crack when the sleeve body 2 is compressed. It turned out to be difficult.
  • the Rockwell hardness of the insulating cover 3 is 100 to 120. If the Rockwell hardness of the insulating cover 3 is less than 100, it is difficult to sufficiently compress the sleeve body 2 from the outside of the insulating cover 3, and the compression tends to be incomplete. On the other hand, if the Rockwell hardness of the insulating cover 3 exceeds 120, cracks may occur during compression even if the tensile elongation is within the appropriate range. Furthermore, in the present invention, it is preferable that the Izod impact strength (the anti-notch side) of the insulating cover 13 is 800 J / m or more. If the Izod impact strength of the insulation cover 3 (anti-notch side) is less than 800 JZm, cracks may occur during compression even if the tensile elongation and Rockwell hardness are in the appropriate ranges.
  • the tensile elongation was tested in ASTM D-638, the Rockwell hardness was tested in ASTM D-785, and the Izod impact strength was tested in ASTM D-256. The law is prescribed.
  • a polyacetal resin can be preferably used as a specific material of the insulating cover 3.
  • the outer periphery of the sleeve main body 2 is compressed from the outside of the insulating cover 13 using a hexagonal die when connecting an electric wire.
  • a hexagonal die when the cross section of the sleeve body 2 is compressed from a circular shape to a lip shape using a round die 6, the compression is performed while the die 6 is in direct contact with the insulating cover 3 over a wide area.
  • a part of the insulating cover 3 escapes between the upper and lower dies, and finally gets stuck at the edge of the dies, which may be torn or have holes.
  • This compression is preferably performed at a compression ratio of 15 to 20%. compression If the ratio is less than 15%, the compression tends to be incomplete, and if it exceeds 20%, the insulating cover 3 tends to crack.
  • the compression ratio can be obtained by the following equation.
  • Compression ratio (%) ( ⁇ ,- ⁇ 2 ) / ⁇ , ⁇ 1 0 0
  • A before compression sleeve body and the insulation cover and the wire sum of the cross-sectional area of the (core)
  • a 2 availability of the sum industrial sectional area of the sleeve body after compression between the insulating cover one and the wire (core)
  • the compression sleeve of the present invention compresses the sleeve body by setting the tensile elongation of the insulation cover, the hardness of the pit well, the Izod impact strength, and the like to appropriate values. During connection, defects such as cracks do not easily occur in the insulation cover, and a good connection state can be obtained.

Landscapes

  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Description

明 細 書 絶縁カバー被覆型圧縮スリーブ 技術分野
本発明は、 被 電線の接続に用いられる絶縁カバー被覆型圧縮スリーブに関す る。 背景技術
従来、 この種の絶縁カバ一被覆型圧縮スリーブ （以下、 「圧縮スリーブ」 とい う。） は、 接続する被覆電線 （以下、 「電線」 という。） の芯線の材質と同種の銅 製やアルミニウム製等の電気導体からなる金属製スリーブ本体 （以下、 「スリー ブ本体」 という。） と、 そのスリーブ本体の外周を覆うとともに、 そのスリーブ 本体から外方へ少し突出した電気絶縁材料からなる絶縁カバーとにより構成され ている （例えば、 特開平 1 0— 1 2 2 9 0号公報参照）。
このスリーブ本体は、 両端側に電線の絶縁性の被覆を除去して現れた芯線を揷 入できる開口部をそれぞれ有するチューブ状を呈し、 それら開口部に電線の芯線 を挿入した後、 スリーブ本体の外周を絶縁カバーの上から油圧シリンダ一で駆動 されるダイスを用いて圧縮すると、 スリーブ本体の両側の電線の芯線は、 スリー ブ本体を介して物理的にも電気的にも接続される。
上述のように、 従来の圧縮スリーブは、 スリーブ本体を圧縮することにより、 容易に電線を接続できるという特徴を有しているが、 絶縁カバーを構成する電気 絶縁材料の物理的特性、 具体的には、 引張伸び率や硬度、 衝撃強度などが適切な 範囲にないと、 圧縮の際に絶縁カバーに割れが生じたり、 圧縮が不完全となって 所定の電気抵抗や引張荷重を満たすことができなくなり、 良好な接続状態が得ら れないという問題があった。
本発明は、 このような従来の事情に鑑みてなされたものであり、 その目的とす るところは、 スリーブ本体を圧縮して電線を接続する際に、 絶縁カバ一に割れ等 の欠陥が生じることなく、 良好な接続状態が得られるような圧縮スリーブを提供 することにある。 発明の開示
すなわち、 本発明によれば、 金属製スリーブ本体と、 その金属製スリーブ本体 の外周を覆うように設けられた電気絶縁材料からなる被覆部及びその被覆部から 一体的に延長して設けられた突出部からなる絶縁カバーとにより構成される絶縁 カバー被覆型圧縮スリーブであって、 前記絶縁カバーの引張伸び率が 6 5〜2 0 0 %であることを特徴とする絶縁力バー被覆型圧縮スリーブ、 が提供される。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施形態に係る圧縮スリーブの長手方向の半分を断面で示 し、 かつ、 左側を省略した正面図である。
図 2は、 圧縮後の状態を示す参考図である。
図 3は、 六角ダイスを用いたスリーブの圧縮を示す説明図である。
図 4は、 丸型ダイスを用いたスリーブの圧縮を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 図 1は本発明の一実施 形態に係る圧縮スリーブ 1を長手方向の上半分を断面として示し、 かつ、 左側の 端部を省略した正面図である。
スリーブ本体 2は、 従来のスリーブ本体と同様に、 銅製あるいはアルミニウム 製等の電気導体の金属製からなる所定の長さを有するパイプから構成されている 。 そして、 このスリーブ本体 2の両端側には、 電線 Lの電気絶縁性の被覆 L ' を 除去して現れた芯線 L〃 が挿入される開口部 2 a、 2 b (左側の開口部 2 bは、 図 1で省略されている。 なお、 開口部 2 b側は、 開口部 2 a側と同一構成なので' 、 以下、 開口部 2 a側のみで説明する。） がそれぞれ設けられているとともに、 スリーブ本体 2のほぼ中央部には、 挿入された芯線 L〃 の位置決め用の突起 2 c が設けられている。 なお、 図 1では、 スリーブ本体 2の左側から挿入される電線 Lは省略されている。 絶縁カバー 3は、 スリーブ本体 2の長手方向の外周全面を覆う被覆部 3 aと、 スリ一ブ本体 2の開口部 2 a側からスリーブ本体 2の長手方向の外側へ所定長さ 延長して設けられている筒状の突出部 3 bとから構成されている。
絶縁カバー 3の被覆部 3 aの外側に設けられている突出部 3 bは、 被覆部 3 a と一体的に構成されている。 そして、 この突出部 3 bの外径は、 被覆部 3 aと等 しく、 その突出部 3 bの内壁 3 b ' は、 電線被覆の外径よりも少し大きく形成さ れている。 したがって、 スリーブ本体 2に電線 Lを挿入する場合には、 スリーブ 本体 2内の空気がスムーズに抜けて、 電線 Lの挿入が容易になる。
前記突出部 3 bの内周 3 b ' の内径は、 ストレートでもよいが、 電線 Lの芯線 L〃 の挿入を容易にするために、 スリーブ本体 2側よりも外側の方が内径が大き く、 つまりラッパ状に形成されていることが好ましい。 このように、 ラッパ状に 形成した場合には、 芯線 L〃 が図 1の二点鎖線の矢印方向からスリーブ 2本体に 揷入されるときの案内の役目を果たすことができ、 このため、 スリーブ本体 2の 開口部 2 aへ芯線 L〃 を挿入する作業を活線工具やロボッ卜のマニピュレータで 行うときに特に有効となる。
図 1中、 点で示される Sは、 圧縮スリーブ 1を用いて電線 Lを揷入する際に塗 布されるシリコングリースである。 このシリコングリース Sは、 スリーブ本体 2 内べの芯線 L〃 の挿入を容易にするとともに、 後述の図 2に示されるように、 圧 縮されたのちの水密状態を良好に保つことが可能となり、 スリ一ブ本体 2内への 雨水の侵入を効果的に防止するとともに、 端部の電気絶縁性の確保が可能となる 上記構成の圧縮スリーブ 1で電線 Lを接続するには、 まず、 電線 Lの芯線 L〃 が突出部 3 bを介してスリーブ本体 2内に挿入される。 そして、 芯線 L〃 がスリ ーブ本体 2に揷入された後、 図示しない油圧シリンダで駆動されるダイスを用い て圧縮される。 この圧縮は、 絶縁カバー 3の被覆部 3 a及び突出部 3 bの外側か ら行われる。 したがって、 被覆部 3 aとスリーブ本体 2、 スリーブ本体 2と芯線 L〃 、 及び、 突出部 3 bと被覆 L ' は、 図 2に示されるように、 ダイスの当接部 分がそれぞれ屈曲した状態となって、 スリーブ本体 2と芯線 L〃 、 及び、 突出部 3 と被覆 L ' の固着がそれぞれ図られる。 本発明において、 絶縁カバ一 3は、 電気絶縁性を有するとともに、 その引張伸 び率が 6 5〜2 0 0 %の範囲に限定される。 本発明者らが鋭意検討した結果、 引 張伸び率がこのような範囲にある材料で絶縁力バー 3を構成すると、 スリ一ブ本 体 2を圧縮する際に、 絶縁カバー 3に割れが発生しにくいことが分かった。
また、 本発明においては、 絶縁カバ一 3のロックウェル硬さが 1 0 0〜1 2 0 であることが好ましい。 絶縁カバー 3のロックウェル硬さが 1 0 0未満だと、 絶 縁カバ一 3の外側からスリーブ本体 2を十分に圧縮することが難しく、 圧縮が不 完全になりやすい。 一方、 絶縁カバ一 3のロックウェル硬さが 1 2 0を超えると' 、 引張伸び率が前記適切な範囲にあっても、 圧縮時に割れが生じることがある。 更に、 本発明においては、 絶縁カバ一 3のアイゾッド衝撃強さ （反ノッチ側） が 8 0 0 J /m以上であることが好ましい。 絶縁カバ一 3のアイゾッド衝撃強さ (反ノッチ側） が 8 0 0 J Zm未満では、 引張伸び率及びロックウェル硬さが適 切な範囲にあっても、 圧縮時に割れが生じることがある。
なお、 引張伸び率については A S TM D— 6 3 8に、 ロックウェル硬さにつ いては A S TM D— 7 8 5に、 アイゾッド衝撃強さについては A S TM D— 2 5 6に、 それぞれ試験法が規定されている。
絶縁カバー 3の具体的な材料としては、 例えばポリァセタール系樹脂が好まし く使用できる。
また、 本発明のスリーブは、 電線を接続する際に、 スリーブ本体 2の外周を絶 縁カバ一 3の外側から六角ダイスを用いて圧縮することが好ましい。 図 4に示す ように、 丸型ダイス 6を用いてスリーブ本体 2の断面が円形から口唇形状になる ように圧縮すると、 ダイス 6が絶縁カバー 3に広い範囲で直接接触したまま圧縮 がなされるため、 絶縁カバー 3の一部が上下のダイス間に逃げ、 最後にダイスの 縁に揷まれて、 破れたり、 穴があくことがある。
これに対し、 図 3に示すように、 六角ダイス 5を用いて圧縮を行うと、 絶縁力 バー 3とダイス 5との間に隙間 7ができ、 圧縮された絶縁カバー 3の一部は、 こ の隙間 7に逃げるため、 前記のように絶縁カバー 3が破れたり、 穴があくことが ない。
また、 この圧縮は圧縮率 1 5〜2 0 %の範囲でなされることが好ましい。 圧縮 率が 1 5 %未満だと圧縮が不完全になりやすく、 2 0 %を超えると絶縁カバー 3 に割れが発生しやすくなる。 なお、 圧縮率は、 下式により求めることができる。
圧縮率 （％) = (Α, - Α2) /Α, Χ 1 0 0
A,：圧縮前のスリーブ本体と絶縁カバーと電線 （芯線） の断面積の和 A2：圧縮後のスリーブ本体と絶縁カバ一と電線 （芯線） の断面積の和 産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明の圧縮スリーブは、 絶縁カバ一の引張伸び率や口 ックウエル硬さ、 アイゾッド衝撃強さなどを適切な値に設定したことにより、 ス リーブ本体を圧縮して電線を接続する際に、 絶縁カバ一に割れ等の欠陥が生じに くく、 良好な接続状態が得られる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 金属製スリーブ本体と、 その金属製スリーブ本体の外周を覆うように設け られた電気絶縁材料からなる被覆部及びその被覆部から一体的に延長して設けら れた突出部からなる絶縁カバーとにより構成される絶縁カバー被覆型圧縮スリー ブであって、
前記絶緣カバーの引張侔び率が 6 5〜2 0 0 %であることを特徵とする絶縁力 バー被覆型圧縮スリーブ。
2 . ' 前記絶縁カバーのロックウェル硬さが 1 0 0〜 1 2 0である請求の範囲第 1項記載の絶縁カバ一被覆型圧縮スリ一ブ。
3 . 前記絶縁カバーのアイゾッド衝撃強さ （反ノツチ側） が 8 0 0 J Zm以上 である請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の絶縁カバー被覆型圧縮スリーブ。
4 . 前記絶縁カバーがボリァセタール系樹脂からなる請求の範囲第 1項ないし 第 3項のいずれか 1項に記載の絶縁カバ一被覆型圧縮スリーブ。
5 . 電線を接続する際に、 前記金属製スリーブ本体の外周を前記絶縁カバーの 外側から六角ダイスを用いて圧縮した請求の範囲第 1項ないし第 4項のいずれか 1項に記載の絶縁カバー被覆型圧縮スリーブ。
6 . 前記圧縮が圧縮率 1 5〜 2 0 %でなされた請求の範囲第 5項記載の絶縁力 バー被覆型圧縮スリーブ。 .
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