(57)【要約】【課題】  地中や海中などの容易にメンテナンスができない場所にあるケーブルの締結部から腐食性環境の侵入を防ぐ締結構造を提供する。【解決手段】  二本のケーブルを締結するケーブルコネクタであって、雄ネジ部とそれを貫通する第一の貫通穴を同軸に配置したシール材固定具と、大径部と小径部とそれらを貫通する第二の貫通穴を同軸に配置したシール材と、前記雄ネジ部と噛み合う雌ネジ部と前記シール材を収容する収容空間と第三の貫通穴を同軸に配置した締結部保護容器と、を具備し、前記シール材は、前記シール材固定具の螺進によって軸方向に圧縮されることで、軸方向に対して略垂直な複数の略環状平面部で前記締結部保護容器との隙間をシールすることを特徴とするケーブルコネクタ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二本のケーブルを締結するケーブルコネクタであって、
雄ネジ部とそれを貫通する第一の貫通穴を同軸に配置したシール材固定具と、
大径部と小径部とそれらを貫通する第二の貫通穴を同軸に配置したシール材と、
前記雄ネジ部と噛み合う雌ネジ部と前記シール材を収容する収容空間と第三の貫通穴を同軸に配置した締結部保護容器と、を具備し、
前記シール材は、前記シール材固定具の螺進によって軸方向に圧縮されることで、軸方向に対して略垂直な複数の略環状平面部で前記締結部保護容器との隙間をシールすることを特徴とするケーブルコネクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のケーブルコネクタにおいて、
前記大径部と前記小径部は、略円柱状であることを特徴とするケーブルコネクタ。
【請求項３】
請求項１に記載のケーブルコネクタにおいて、
前記シール材は、前記大径部と前記小径部の間に中径部を設けたことを特徴とするケーブルコネクタ。
【請求項４】
請求項１に記載のケーブルコネクタにおいて、
前記シール材固定具の外周であって前記締結部保護容器と前記シール材固定具に挟まれる部位、または、前記ケーブルの外周であって前記締結部保護容器と前記シール材に挟まれる部位に、前記シール材固定具の螺進によって圧縮されるリング状の弾性体を設けたことを特徴とするケーブルコネクタ。
【請求項５】
請求項１に記載のケーブルコネクタにおいて、
前記シール材の側面に、前記第三の貫通穴側に向けて次第に径が小さくなるテーパー面を有することを特徴とするケーブルコネクタ。
【請求項６】
請求項１に記載のケーブルコネクタにおいて、
前記シール材の側面に、前記第三の貫通穴側に向けて次第に径が小さくなる曲面を有することを特徴とするケーブルコネクタ。
【請求項７】
請求項１に記載のケーブルコネクタにおいて、
前記大径部と前記小径部は、別部材で構成されることを特徴とするケーブルコネクタ。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか一項に記載のケーブルコネクタにおいて、
該ケーブルコネクタは、隔壁を貫通して設置され、
前記隔壁の一方は腐食性環境であり、他方は非腐食性環境であることを特徴とするケーブルコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二本のケーブルを締結するケーブルコネクタに係り、特に、腐食性環境側のケーブルと非腐食性環境側のケーブルを締結するためのケーブルコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
機電一体型のモーターの給電ケーブルや地中埋設ケーブルは、モーター外の吸気環境（例えば、湾岸地域の湿気が高く、塩分を含む空気）や土壌環境など、腐食性環境にさらされる場合がある。ケーブルへのアクセスが容易な環境では、腐食したケーブルの交換も容易であるが、地中や海中のようにアクセスが非常に悪い環境では、腐食したケーブルの交換が困難なため、ケーブルを長寿命化しケーブル交換の頻度を少なくすることが求められる。
【０００３】
ケーブルの寿命が短縮する最大の要因は、腐食性環境によってケーブルの芯線が腐食し、断線に至ることである。そして、芯線の腐食は、腐食性環境（腐食性ガスや水分など）が芯線近傍に侵入することにより発生する。腐食性環境に特に接触しやすい部位は、複数のケーブルを接合する締結部である。ケーブルの締結部以外は被覆されており耐食性を備えているが、ケーブルの締結部では被覆が無く芯線が露出しているため、ケーブル構造の中で最も耐食性の低い部位となる。そのため、ケーブルの締結部では、腐食性環境に対し特に高い遮断性が求められる。
【０００４】
ケーブルの被覆そのものを圧縮、多層構造に改良して外部からの腐食性環境の侵入を防ぐ従来の構造としては、特許文献１があるが、同文献には締結部における腐食性環境の遮断能力を高める構成に関する記載が無い。よって、締結部への腐食性環境の侵入に対しては、別途対策する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３２１２８８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ケーブル締結部での腐食性環境の遮断性を高め、ケーブル芯線の腐食を抑制してケーブルを長寿命化することに加え、腐食性環境の非腐食性環境側への漏洩を抑制できるケーブルコネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のケーブルコネクタでは、雄ネジ部とそれを貫通する第一の貫通穴を同軸に配置したシール材固定具と、大径部と小径部とそれらを貫通する第二の貫通穴を同軸に配置したシール材と、前記雄ネジ部と噛み合う雌ネジ部と前記シール材を収容する収容空間と第三の貫通穴を同軸に配置した締結部保護容器と、を具備し、前記シール材は、前記シール材固定具の螺進によって軸方向に圧縮されることで、軸方向に対して略垂直な複数の略環状平面部で前記締結部保護容器との隙間をシールする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のケーブルコネクタによれば、ケーブル締結部での腐食性環境の遮断性を高め、ケーブル芯線の腐食を抑制しケーブルを長寿命化でき、また、非腐食性環境側への腐食性環境の漏洩を抑制することができる。これにより、ケーブルが地中や海中のようにアクセスが非常に悪い腐食性環境に設置された場合であっても、ケーブルの交換頻度を少なくでき、ケーブル交換に伴う装置の稼働停止期間を短縮化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のケーブルコネクタの断面図である。
【図２】実施例１のケーブルコネクタの分解斜視図である。
【図３】実施例１のケーブルコネクタの変形例である。
【図４】実施例２のケーブルコネクタの断面図である。
【図５】実施例３のケーブルコネクタの断面図である。
【図６】実施例３のケーブルコネクタの変形例である。
【図７】実施例４のケーブルコネクタの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１から図３を用いて、本発明の実施例１のケーブルコネクタ１００を説明する。
【００１２】
先ず、図２の分解斜視図を用いて、本実施例のケーブルコネクタ１００の概要を説明する。このケーブルコネクタ１００は、二本のケーブル（２１、２２）の締結に用いるものであり、締結部保護容器１０、シール材固定具１１、シール材１２の三部品で構成されている。各部品の中心には貫通穴が設けられており、組み立て後に直線状に配置される貫通穴の内部で二本のケーブルを接続できるように設計されている。
【００１３】
シール材固定具１１は、雄ネジ部１１ａと貫通穴１１ｂを同軸に配置した耐食性の雄ネジであり、シール材１２は、共に円柱状の大径部１２ａと小径部１２ｂを同軸に配置し、それらと同軸に貫通穴１２ｃを設けた樹脂部品である。ここで、シール材１２に求められる性質は、想定される腐食性環境（腐食性ガスまたは腐食性液）に対して十分な遮断性、耐食性を持つことと、軸方向に圧縮されたときに貫通穴１２ｃが十分収縮し、腐食性環境側ケーブル２１と非腐食性環境側ケーブル２２の接合部を密閉できることである。また、締結部保護容器１０は、シール材固定具１１の雄ネジ部１１ａと噛み合う雌ネジ部１０ａと、シール材１２を収容する収容空間１０ｂ（図１参照）と、底面を貫通する貫通穴１０ｃ（図１参照）を同軸に配置した耐食性の容器である。
【００１４】
これら三部品を用いて、ケーブルコネクタ１００を次のように組み立てる。すなわち、締結部保護容器１０の収容空間１０ｂにシール材１２を収容した後、シール材固定具１１の雄ネジ部１１ａを締結部保護容器１０の雌ネジ部１０ａに螺進すると、シール材１２が略コ字状の断面を持つ締結部保護容器１０の底面方向に押し付けられ、シール材１２と締結部保護容器１０が密着する。このとき、相対的に軟らかい樹脂製のシール材１２が圧縮変形すると、貫通穴１２ｃの内径が縮小して両ケーブルの接合部に密着し、接合部を密閉する。このように、シール材１２と他の部材の密着度が高まることで、両ケーブルの接合部への腐食性環境の侵入が抑制され、腐食性環境の非腐食性環境側への漏洩も抑制できる。すなわち、ケーブルコネクタ１００全体としての腐食性環境の遮断能力（以下では「シール能力」と言うこともある）を高めることができる。
【００１５】
図１は、実施例１のケーブルコネクタ１００の実使用状態を示す断面図である。ここに示す隔壁３０は、機械構造物やタンクの外壁などであり、腐食性環境（海水、水分や硫化水素等を含む環境）と非腐食性環境を隔離するものである。ケーブルコネクタ１００は、隔壁３０を貫通するように設置されており、両環境を遮断しつつ腐食性環境側ケーブル２１と非腐食性環境側ケーブル２２を締結している。なお、腐食性環境側ケーブル２１と非腐食性環境側ケーブル２２は、基本的には耐食樹脂等で被覆されており耐食性を有しているが、各ケーブルの先端は他方のケーブルとの導通のため被覆できないので、両ケーブルの接合部では耐食性を喪失している。
【００１６】
このため、海水や硫化水素等の腐食性環境が、腐食性環境側ケーブル２１の外周とシール材固定具１１の境界や、締結部保護容器１０とシール材１２の境界等を伝って、腐食性環境側ケーブル２１と非腐食性環境側ケーブル２２の接合部まで到達すると、耐食性を持たない接合部が腐食して導通不良や断線を起こす可能性がある。また、腐食性環境が、非腐食性環境側ケーブル２２の外周等を伝って、非腐食性環境側に漏洩すると、耐食性を持たない非腐食性環境側の機械構造物等が腐食し、装置の寿命が著しく短縮する可能性がある。
【００１７】
そのため、本実施例のケーブルコネクタ１００では、シール材１２の形状を改良することで、両ケーブルの接合部の密閉度を高めるとともに、シール材固定具１１とシール材１２が接する境界Ａと、シール材１２の環状平坦部１２ｄと締結部保護容器１０が接する境界Ｂ、境界Ｃの三ヶ所で、非腐食性環境側への腐食性環境の漏洩を効果的に遮断できるようにしている。
【００１８】
ここで、本実施例のシール材１２の効果を説明するため、単調な円柱形状のシール材を用いた場合と比較する。単調円柱状のシール材を用いる場合、図１を流用すれば、シール材固定具１１とシール材１２が接する境界Ａと、シール材１２と締結部保護容器１０が接する境界Ｂのみで腐食性環境を遮断する必要がある。このため、両方の境界が腐食などの影響で遮断性能が劣化した場合、非腐食性環境側への腐食性環境の漏洩の可能性が高まる。
【００１９】
また、小径部１２ｂを持たない単調円柱状のシール材では、小径部１２ｂを持つシール材１２に比べ機械的な強度が強く、雄ネジ部１１ａを所定量だけ螺進させた場合の圧縮変形量が小さくなる。この結果、貫通穴１２ｃの内径を十分縮小できず、シール材とケーブルの密着が不足し、両ケーブルの接合部を密閉できない可能性もある。
【００２０】
一方、本実施例のように、シール材１２を多段構造とすれば、上述の境界Ａ、境界Ｂに加え、シール材１２の大径部１２ａと締結部保護容器１０が接する境界Ｃでも腐食性環境の侵入を遮断することができる。これにより、最初の遮断部である境界Ａで腐食性環境の侵入を防いでいる期間は、境界Ｂ、境界Ｃの劣化は防止される。そして、境界Ａの劣化で腐食性環境を遮断できなくなると、次の遮断部である境界Ｃで腐食性環境を遮断し、境界Ｂの劣化を防止する。さらに、境界Ｃで腐食性環境を遮断できなくなった場合には、最後の遮断部である境界Ｂで腐食性環境の侵入を遮断できる。このように、シール材１２を多段の構成とすることで、腐食性環境の侵入を遮断する境界の数を簡単に増やすことがでる。
【００２１】
また、小径部１２ｂを持つ本実施例のシール材１２では、小径部１２ｂを持たない単調円柱状のシール材に比べ機械的な強度が弱く、雄ネジ部１１ａを所定量だけ螺進させた場合の圧縮変形量が大きくなる。この結果、貫通穴１２ｃの内径を十分縮小でき、シール材とケーブルを十分に密着させることができ、両ケーブルの接合部を適切に密閉することができる。
【００２２】
以上で説明した本実施例の構成によれば、単調円柱状のシール材を用いたケーブルコネクタに比べ、ケーブルの接合部への腐食性環境の侵入の遮断能力や、非腐食性環境側への腐食性環境の侵入の遮断能力を、簡便に高めることができる。これにより、ケーブルの長寿命化を実現できるとともに、非腐食性環境側に設置された機器の腐食を抑制できるため、ケーブル交換などのメンテナンス頻度を少なくすることができ、メンテナンスに伴う機器の稼働停止期間を短縮化することができる。
【００２３】
なお、図１では、二段構造のシール材１２を例示したが、さらに多くの段を設けたシール材１２としても良い。例えば、図３のように、大径部と小径部の間に中径部を追加した、三段構造のシール材１２としても良い。段数が増えるほど腐食性環境の侵入を遮断する境界の数が増え、遮断性を向上させることができるが、締結部保護容器１０の強度や締結部保護容器１０とシール材１２の接触部が遮断性を示すかなどによって最適な段数を決定すれば良い。
【実施例２】
【００２４】
次に、図４を用いて、本発明の実施例２のケーブルコネクタ１００を説明する。なお、実施例１との共通点は重複説明を省略する。
【００２５】
図４に示すように、本実施例のケーブルコネクタ１００は、図１の構成にリング状の弾性体１３を追加したものである。なお、図４では、シール材固定具１１の外周であって締結部保護容器１０とシール材固定具１１に挟まれる部位、および、非腐食性環境側ケーブル２２の外周であって締結部保護容器１０とシール材１２に挟まれる部位の両方に、シール材固定具１１の螺進によって圧縮される弾性体１３を設けた構成を例示しているが、何れか一方にのみ弾性体１３を設ける構成としても良い。
【００２６】
この弾性体１３には、シール材１２と同様、腐食性環境に対し十分な耐食性を示す材質を用いる。この弾性体１３も、シール材固定具１１の螺進によって締結部保護容器１０に固定される。この時、弾性体１３はシール材固定具１１によって十分締め付けられている。
【００２７】
弾性体１３はそれ自体が腐食性環境を遮断する効果も持つが、締結部保護容器１０やシール材固定具１１が腐食や磨耗により大きく減肉した場合、変形してシール材固定具１１を締結部保護容器１０に押し込む効果を持つ。これにより、締結部保護容器１０とシール材１２の間にすき間が形成されるような場合には、そのすき間を埋めることができる。
【００２８】
以上で説明した本実施例の構成によれば、実施例１に比べ、腐食性環境を遮断能力を更に高めることができる。
【実施例３】
【００２９】
次に、図５、図６を用いて、本発明の実施例３のケーブルコネクタ１００を説明する。なお、実施例１との共通点は重複説明を省略する。
【００３０】
本実施例のシール材１２は、大径部１２ａと小径部１２ｂの側面にテーパー部を設けたものであり、例えば、図５のように、大径部１２ａと小径部１２ｂの断面形状を台形状に変更しても良いし、図６のように、大径部１２ａと小径部１２ｂの非腐食性環境側を曲面状に変更しても良い。
【００３１】
これらは、締結部保護容器１０にシール材１２を挿入する際の抵抗を抑制できる形状であり、また、シール材１２を変形させて腐食性環境側ケーブル２１と非腐食性環境側ケーブル２２の接合部を密閉する際により適した形状でもある。
【実施例４】
【００３２】
次に、図７を用いて、本発明の実施例４のケーブルコネクタ１００を説明する。なお、実施例１との共通点は重複説明を省略する。
【００３３】
実施例１から実施例３では、一体成型のシール材１２を利用したが、図７に示す本実施例では、各々独立した部品である大径部のシール材１４ａと小径部のシール材１４ｂを組み合わせることで、締結部保護容器１０に対する複数の環状平坦部を持つシール材１４を構成している。なお、シール材１４を構成するシール材１４ａ、１４ｂは、何れもシール材１２と同様の材質としても良いが、強度、振動や耐摩耗性などの機械的性質や、耐酸性や耐熱性などの化学的性質として、異なる特性が求められる場合には、シール材１４ａとシール材１４ｂに異なる材質を用いてもよい。なお、シール材１４ａとシール材１４ｂを異なる材質とした場合には、これらを接着、融着などで固定しても良い。これはシール材１４ａとシール材１４ｂの界面からケーブルの表面に腐食性環境が侵入する可能性を低減するためである。
【００３４】
また、図７では、単調な円筒状のシール材１４ａ、１４ｂの組合せを例示しているが、シール材１４を三段以上の多段構造にしたい場合は、シール材１４ａ、１４ｂのいずれか一方、または、両方を、図１や図３のシール材１２のように、多段構造としても良い。また、シール材１４は二つのシール材の組合せである必要は無く、三つ以上のシール材を組み合わせたものであっても良い。
【００３５】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１００  ケーブルコネクタ、
１０  締結部保護容器、
１０ａ  雌ネジ部、
１０ｂ  収容空間、
１０ｃ  貫通穴、
１１  シール材固定具、
１１ａ  雄ネジ部、
１１ｂ  貫通穴、
１２、１４、１４ａ、１４ｂ  シール材、
１２ａ  大径部、
１２ｂ  小径部、
１２ｃ  貫通穴、
１２ｄ  環状平坦部、
１３  弾性体、
２１  腐食性環境側ケーブル、
２２  非腐食性環境側ケーブル、
３０  隔壁、
Ａ，Ｂ，Ｃ  境界
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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