(57)【要約】【課題】接地ケーブルと圧着端子との異種金属同士の接合箇所においてガルバニック腐食が発生せず、特に防水部材を用いなくとも良い接地用圧着端子を提供する。【解決手段】絶縁被覆接地ケーブルを挿通して圧着するための端子部であって、絶縁被覆体の外径と略同一の内径から成る第１空間部と、中心導体線の外径と略同一の内径から成る第２空間部とを有する略円筒状の第１端子部と、前記第１端子部から延在する接地電極を接続するための第２端子部と、を有するとともに、材質が、前記中心導体線のイオン化傾向よりも小さい（貴なる）イオン化傾向を有する金属、又は酸化剤により表面が酸化皮膜に覆われ不働態化した腐食しがたい金属で接地用圧着端子を形成した。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心導体線及び該中心導体線の外周に絶縁被覆体を有する絶縁被覆接地ケーブルと、接地電極とを電気的に接続するための接地用圧着端子において、
絶縁被覆接地ケーブルを挿通して圧着するための端子部であって、絶縁被覆体の外径と略同一の内径から成る第１空間部と、中心導体線の外径と略同一の内径から成る第２空間部とを有する略円筒状の第１端子部と、
前記第１端子部から延在する接地電極を接続するための第２端子部と、を有するとともに、
材質が、前記中心導体線のイオン化傾向よりも小さい（貴なる）イオン化傾向を有する金属、又は酸化剤により表面が酸化皮膜に覆われ不働態化した腐食しがたい金属であることを特徴とする接地用圧着端子。
【請求項２】
酸化剤により表面が酸化皮膜に覆われ不働態化した腐食しがたい金属であるチタン材又はステンレス材により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の接地用圧着端子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、大地内部に埋設する接地電極と、建造物や避雷針等から敷設される接地ケーブルとを、大地内部にて接続するために使用する接地用圧着端子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、建造物や避雷針の接地装置を構築する場合には、接地電極を大地内部に埋設するとともに、建造物や避雷針等から接地ケーブルを敷設して大地内部の所定の箇所で圧着端子を介して前記接地電極に接続している。【０００３】  接地ケーブルは、主に銅材の導線を撚って形成された中心導体線と、中心導体線の外周に被覆される合成樹脂材やゴム材等から成る絶縁被覆体とにより構成されている。一方、接地電極は、主として銅材から成る帯状、棒状或いは管状形状の電極が使用されており、大地内部に埋設されている。また、圧着端子は、銅材、亜鉛メッキを施した鉄材等が用いられているのが一般的である。【０００４】  そして、接地ケーブルを接地電極へ接続する際には、接地ケーブルの一方の端部において所定の分だけ絶縁被覆体を剥離して中心導体線を露呈させ、この露呈した中心導体線に圧着端子をカシメ工具により取り付けて、その後、前記圧着端子と接地電極とを接地電極の形状に合わせて種々の方法で接続していた。例えば、接地電極が帯状の場合には、圧着端子に穿設された透孔と接地電極に穿設された透孔とを重ね合わせ、この透孔にボルトを挿通してナット締めにて接続していた。【０００５】  しかしながら、上述したように接地電極に銅材を用いた場合、大地の土壌によっては腐食が早期に進行する場合があった。換言すると、土壌の大地抵抗率・酸性度・塩分含有率等の条件により接地電極の腐食の進行具合が左右されていた。また、鉄道の直流電化区間の軌道回路付近においても大地内に帰還電流が生じることがあり、そのため同様に接地電極の腐食が早期に進行する場合があった。【０００６】  そこで近年、接地電極や圧着端子の材料にチタン材やステンレス材を適用し、腐食しがたい接地電極及び圧着端子も実用化され始めている。【０００７】  上述のような接地電極等を用いて構成される接地装置については、例えば以下の特許文献に記載されている。
【特許文献１】特公平０４−０１０２８８号公報
【特許文献２】実公平０３−０５５２５９号公報
【特許文献３】実公平０３−０４８８４９号公報
【特許文献４】実開昭６１−０６９３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  前記のように、接地電極や圧着端子をチタン材やステンレス材のように腐食しがたい材料で構成することにより、接地電極自体や圧着端子自体の腐食は防止できるのであるが、接地ケーブルの中心導体線は一般的には銅材であるために次のような弊害が生じる場合があった。【０００９】  すなわち、接地ケーブルと接地電極との接続点である圧着端子においては、接地ケーブルの銅材の中心導体線と、チタン材又はステンレス材等の圧着端子とが接続されていることになり、異種金属同士の接合部が形成されることとなる。このように、異種金属同士が接合されている部分が、水中・海中・土壌中・水気のある大気中等の電解質中におかれると、金属の有するイオン化傾向による電池作用によって、より電位の卑な金属が腐食するいわゆるガルバニック腐食が生じるという問題があった。そして、このような腐食が著しいと、ひいては接地ケーブルが断線して接地装置としての機能を失うという問題があった。【００１０】  このガルバニック腐食に対処する手段として、例えば非電解質系のジェルが充填された箱形形状の防水部材を接続部に包設して保護することも考えられるが、防水部材代がかさむとともに作業工程も増えることからトータルコストが大きくなるため、他の改善策が求められていた。【００１１】  本発明は、上述した従来の接地装置の構造、特には接地ケーブルと接地電極との接続部の構造を見直し、従来技術の有する問題を解決することにある。すなわち、接地ケーブルと圧着端子との異種金属同士の接合箇所においてガルバニック腐食が発生せず、特に防水部材を用いなくとも良い接地用圧着端子を提供することにある。そして、ひいては、接地ケーブルに関しては中心導体線が銅材の一般的な絶縁被覆導線を用い、接地電極及び圧着端子に関してはチタン材やステンレス材等の高い耐食性を有するものを適用することで、腐食に強い接地装置を構築可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  上述の課題を解決するために、
第１には、
中心導体線及び該中心導体線の外周に絶縁被覆体を有する絶縁被覆接地ケーブルと、接地電極とを電気的に接続するための接地用圧着端子において、
絶縁被覆接地ケーブルを挿通して圧着するための端子部であって、絶縁被覆体の外径と略同一の内径から成る第１空間部と、中心導体線の外径と略同一の内径から成る第２空間部とを有する略円筒状の第１端子部と、
前記第１端子部から延在する接地電極を接続するための第２端子部と、を有するとともに、
材質が、前記中心導体線のイオン化傾向よりも小さい（貴なる）イオン化傾向を有する金属、又は酸化剤により表面が酸化皮膜に覆われ不働態化した腐食しがたい金属であることを特徴とする接地用圧着端子としたものであり、
第２には、
酸化剤により表面が酸化皮膜に覆われ不働態化した腐食しがたい金属であるチタン材又はステンレス材により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の接地用圧着端子としたものである。
【発明の効果】
【００１３】  本発明は、前述のような接地用圧着端子としたことから、以下に記載の効果を奏することができる。【００１４】  圧着端子の接地ケーブルを接続する部分を、接地ケーブルの中心導体線を圧着端子の第１端子部の第２空間部に挿通配置するとともに、接地ケーブルの絶縁被覆体を圧着端子の第１端子部の第１空間部に挿通配置し、更にその後カシメ工具にて第１端子部全体を加圧するよう構成したので、圧着端子の第１端子部と接地ケーブルの中心導体線及び絶縁被覆体とが確実に圧着接続される。【００１５】  これにより、接地ケーブルの中心導体線と圧着端子とが異種金属同士であったとしても、異種金属同士の接合点が電解質中（地中）におかれることが無く、従って、ガルバニック腐食を防止することができる。なお、接地電極にチタン材を用いる場合は、圧着端子を接地電極同様チタン材とすることで接地電極と圧着端子とが同種金属となるためガルバニック腐食が生じることはない。【００１６】  そして、ひいては、接地ケーブルに関しては中心導体線が銅材の一般的な絶縁被覆接地ケーブルを用い、接地電極及び圧着端子に関してはチタン材やステンレス材等の高い耐食性を有するものを適用することで腐食に強い接地装置を構築することが可能となり、接地ケーブルが断線することもない信頼性のある接地装置を提供することができる。【００１７】  また、非電解質のジェルが内蔵された部材等の防水部材を別個に用意することが不要であるため防水部材代がかからないとともに、防水作業工程も不要であることから、トータルコストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  以下に、本発明を実施するための最良の形態について説明するが、本発明の趣旨を越えない限り何ら下記形態に限定されるものではない。【００１９】  先ず始めに、図１〜図５を用いて本発明の接地用圧着端子について説明する。Ｘは、接地用圧着端子であって、絶縁被覆接地ケーブルＫを挿通して圧着接続するための第１端子部Ｘ１と、接地電極を接続するための第２端子部Ｘ２とから形成されている。【００２０】  この接地用圧着端子Ｘは、絶縁被覆接地ケーブルＫの銅材から成る中心導体線ｋｂのイオン化傾向よりも小さい（貴なる）イオン化傾向を有する金属、又は酸化剤により表面が酸化被膜に覆われ不働態化した腐食しがたい金属により形成されており、例えば、中心導体線ｋｂが銅材である場合には、中心導体線ｋｂのイオン化傾向よりも小さい（貴なる）イオン化傾向を有する金属である鉛（化学記号：Ｐｂ）等を適用することができる。また、酸化剤により表面が酸化被膜に覆われ不働態化して腐食しがたい金属となるチタン（化学記号：Ｔｉ）材やステンレス（材料記号：ＳＵＳ）材等を適用することができる。なお、チタンは、元素的には銅よりもイオン化傾向が大きい（卑なる）金属であるが、自然環境下の空気中にて直ちに化学反応して酸化被膜が形成されて不働態化し、極めて腐食しがたい金属となるものである。また、チタン材を適用した接地用圧着端子Ｘは、銅材の中心導体線ｋｂから成る絶縁被覆接地ケーブルＫと、後述するチタン材から成る帯状の接地電極Ｓとを接続する場合に特に適したものとなる。【００２１】  接地用圧着端子Ｘの第１端子部Ｘ１は略円筒状に形成されており、円筒状のケーブル圧着部３及び円盤状の連結部７とを有している。また、ケーブル圧着部３の内部空間は、絶縁被覆接地ケーブルＫの絶縁被覆体ｋａの外径と略同一の内径を有する第１空間部５、及び絶縁被覆接地ケーブルＫの中心導体線ｋｂの外径と略同一の内径を有する第２空間部６が形成されている。【００２２】  一方、接地用圧着端子Ｘの第２端子部Ｘ２は略板状に形成されており、板状の電極接続部１、蒲鉾状の連結部２及び円盤状の連結部８とを有している。また、電極接続部１の中心付近には、後述する接地電極Ｓと接続する際に使用される透孔４が穿設されている。そして、円盤状の連結部７及び８とにより第１端子部Ｘ１と第２端子部Ｘ２とが接合され、接地用圧着端子Ｘが形成されているものである。【００２３】  次に、図６〜８を参照しながら、上述した本発明の接地用圧着端子Ｘを用いて絶縁被覆接地ケーブルＫと接地電極Ｓとを接続して構築した接地装置に関して説明する。【００２４】  Ｋは、絶縁被覆接地ケーブルであって、銅材から成る中心導体線及び合成樹脂材やゴム材等から成る絶縁被覆体から形成されている。そして、絶縁被覆接地ケーブルＫの一方の端部は絶縁被覆体が剥離されて中心導体線ｋｂが露呈されており、接地用圧着端子Ｘのケーブル圧着部３の内部空間に挿通されるとともに、図示しない六角カシメ工具によりケーブル圧着部３が加圧されて、絶縁被覆接地ケーブルＫと接地用圧着端子Ｘとが圧着接続されている。【００２５】  これにより、第２空間部６と中心導体線ｋｂ及び第１空間部５と絶縁被覆体ｋａとが強固に着設される��とから、絶縁被覆体ｋａとケーブル圧着部３との境界部における防水性が確保される。従って、ケーブル圧着部３と中心導体線ｋｂとの異種金属接合部分が、電解質である土壌と接触することが無く、ガルバニック腐食が発生することがない。なお、図面においては、第１空間部５と第２空間部６との長さ方向の割合が約１：２である様子が記載されているが、これに限定されることはなく、防水性を満足する範囲内において適宜変更可能である。【００２６】  Ｓは、例えば接地用圧着端子Ｘと同材料のチタン材から成る帯状の接地電極である。この帯状の接地電極Ｓは、例えば幅５ｃｍ、厚さ２ｍｍ、長さ１．５ｍ程度の形状で連結接続できる構造となっており、必要に応じて適当な長さに形成することができるものである。そして、接地電極Ｓの一方の端部には、透孔ｓａが穿設されており、接地用圧着端子Ｘの透孔４と重ね合わせるとともに、これらの透孔にボルトＢが挿通されナットＮにて螺合されている。なお、接地電極Ｓと接地用圧着端子Ｘとは同種金属同士の接合であるためガルバニック腐食が生じることはない。【００２７】  続いて、図９〜図１２を用いて本発明の他の接地用圧着端子について説明する。Ｙは、接地用圧着端子であって、絶縁被覆接地ケーブルＫを挿通して圧着接続するための第１端子部Ｙ１と、接地電極を接続するための第２端子部Ｙ２とから形成されている。【００２８】  この接地用圧着端子Ｙは、絶縁被覆接地ケーブルＫの銅材から成る中心導体線ｋｂのイオン化傾向よりも小さい（貴なる）イオン化傾向を有する金属、又は酸化剤により表面が酸化被膜に覆われ不働態化した腐食しがたい金属により形成されており、例えば、中心導体線ｋｂが銅材である場合には、中心導体線ｋｂのイオン化傾向よりも小さい（貴なる）イオン化傾向を有する金属である鉛（化学記号：Ｐｂ）等を適用することができる。また、酸化剤により表面が酸化被膜に覆われ不働態化して腐食しがたい金属となるチタン（化学記号：Ｔｉ）材やステンレス（材料記号：ＳＵＳ）材等を適用することができる。なお、チタンは、元素的には銅よりもイオン化傾向が大きい（卑なる）金属であるが、自然環境下の空気中にて直ちに化学反応して酸化被膜が形成されて不働態化し、極めて腐食しがたい金属となるものである。また、チタン材を適用した接地用圧着端子Ｙは、銅材の中心導体線ｋｂから成る絶縁被覆接地ケーブルＫと、後述するチタン材から成る管状の接地電極Ｓ１とを接続する場合に特に適したものとなる。【００２９】  接地用圧着端子Ｙの第１端子部Ｙ１は略円筒状に形成されており、円筒状のケーブル圧着部１１を有している。また、ケーブル圧着部１１の内部空間は、絶縁被覆接地ケーブルＫの絶縁被覆体ｋａの外径と略同一の内径を有する第１空間部１４、及び絶縁被覆接地ケーブルＫの中心導体線ｋａの外径と略同一の内径を有する第２空間部１５が形成されている。【００３０】  一方、接地用圧着端子Ｙの第２端子部Ｙ２は、前記第１端子部Ｙ１の外周半径よりも大きな外周半径を有する略円筒状に形成されており、外周にネジ山が螺刻された螺着部１３を有している。また、第１端子部Ｙ１と第２端子部Ｙ２との間には、円盤状の連結部１２が設けられている。このようにして、���地用圧着端子Ｙが形成されているものである。【００３１】  次に、図１３及び１４を参照しながら、上述した本発明の接地用圧着端子Ｙを用いて絶縁被覆接地ケーブルＫと接地電極Ｓ１とを接続して構築した接地装置に関して説明する。【００３２】  Ｋは、絶縁被覆接地ケーブルであって、銅材から成る中心導体線及び合成樹脂材やゴム材等から成る絶縁被覆体から形成されている。そして、絶縁被覆接地ケーブルＫの一方の端部は絶縁被覆体が剥離されて中心導体線ｋｂが露呈されており、接地用圧着端子Ｙのケーブル圧着部１１の内部空間に挿通されるとともに、図示しない六角カシメ工具によりケーブル圧着部１１が加圧されて、絶縁被覆接地ケーブルＫと接地用圧着端子Ｙとが圧着接続されている。【００３３】  これにより、第２空間部１５と中心導体線ｋｂ及び第１空間部１４と絶縁被覆体ｋａとが強固に着設されることから、絶縁被覆体ｋａとケーブル圧着部１１との境界部における防水性が確保される。従って、ケーブル圧着部１１と中心導体線ｋｂとの異種金属接合部分が、電解質である土壌と接触することが無く、ガルバニック腐食が発生することがない。なお、図面においては、第１空間部１４と第２空間部１５との長さ方向の割合が約１：２である様子が記載されているが、これに限定されることはなく、防水性を満足する範囲内において適宜変更可能である。【００３４】  Ｓ１は、例えば接地用圧着端子Ｙと同材料のチタン材から成る管状の接地電極である。この管状の接地電極Ｓ１は、例えば外径３ｃｍ、肉厚２ｍｍ、長さ１．５ｍ程度の中空パイプ形状であり、その一端は、前記接地用端子部材Ｙの第２端子部Ｙ２と同様、外周にネジ山が螺刻された円筒状の螺着部ｓ１ａを有している。また他端は、他の接地電極Ｓ１の螺着部ｓ１ａ又は前記接地用圧着部材Ｙの第２端子部Ｙ２が螺合できるよう、内周にネジ山が螺刻された鍋状の螺着部ｓ１ｂを有している。【００３５】  接地用圧着端子Ｙと接地電極Ｓ１とは、接地用圧着端子Ｙの第２端子部Ｙ２の螺合部１３を接地電極Ｓ１の螺着部Ｓ１ｂに螺合するようにして接続される。そして、接地電極Ｓ１は、接地電極Ｓ同様、連結接続できる構造となっており、必要に応じて適当な長さに形成することができるものである。なお、接地電極Ｓ１と接地用圧着端子Ｙとは同種金属同士の接合であるためガルバニック腐食が生じることはない。【００３６】  最後に、本発明の接地用圧着端子を用いて接地装置を構築した場合の腐食に関する実験結果を記す。【００３７】  チタン材から成る本発明の接地用圧着端子Ｘに対し、銅材の中心導体線を有する絶縁被覆接地ケーブルＫ及びチタン材から成る帯状の接地電極Ｓを接続して接地装置を構築し、６ヶ月の間、電解質である濃度３％の塩水中に浸しておいたが、外観上、絶縁被覆接地ケーブルＫ・接地用圧着端子Ｘ・接地電極Ｓともに腐食は確認されなかった。また、絶縁被覆接地ケーブルＫと接地用圧着端子Ｘとが接続されているケーブル圧着部３を電動カッターで切断し、中心導体線ｋｂとケーブル圧着部３との接合境界部を確認してみたが、ガルバニック腐食は認められなかった。【００３８】  また、チタン材から成る本発明の接地用圧着端子Ｙに対し、銅材の中心導体線を有する絶縁被覆接地ケーブルＫ及びチタン材から成る帯状の接地電極Ｓ１を接続して接地装置を構築し、６ヶ月の間、電解質である濃度３％の塩水中に浸しておいたが、外観上、絶縁被覆接地ケーブルＫ・接地用圧着端子Ｙ・接地電極Ｓ１ともに腐食は確認されなかった。また、絶縁被覆接地ケーブルＫと接地用圧着端子Ｙとが接続されているケーブル圧着部１１を電動カッターで切断し、中心導体線ｋｂとケーブル圧着部１１との接合境界部を確認してみたが、ガルバニック腐食は認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】  図１は、本発明の接地用圧着端子の左側面図である。
【図２】  図２は、本発明の接地用圧着端子の正面図である。
【図３】  図３は、本発明の接地用圧着端子の右側面図である。
【図４】  図４は、本発明の接地用圧着端子の上面図である。
【図５】  図５は、本発明の接地用圧着端子のの一部断面を表した正面図である。
【図６】  図６は、本発明の接地用圧着端子を用いて接地ケーブルと接地電極とを接続した接地装置に関し、接地用圧着端子付近を拡大して表した部分拡大正面図である。
【図７】  図７は、本発明の接地用圧着端子を用いて接地ケーブルと接地電極とを接続した接地装置に関し、接地用圧着端子付近を拡大して表した部分拡大上面図である。
【図８】  図８は、本発明の接地用圧着端子を用いて接地ケーブルと接地電極とを接続した接地装置に関し、接地用圧着端子付近を拡大して表すとともに接地用圧着端子の一部断面を表した部分拡大正面図である。
【図９】  図９は、本発明の他の接地用圧着端子の正面図である。
【図１０】  図１０は、本発明の他の接地用圧着端子の上面図である。
【図１１】  図１１は、本発明の他の接地用圧着端子の底面図である。
【図１２】  図１２は、本発明の他の接地用圧着端子の一部断面を表した正面図である。
【図１３】  図１３は、本発明の他の接地用圧着端子を用いて接地ケーブルと接地電極とを接続した接地装置に関し、接地用圧着端子付近を拡大して表した部分拡大正面図である。
【図１４】  図１４は、本発明の他の接地用圧着端子を用いて接地ケーブルと接地電極とを接続した接地装置に関し、接地用圧着端子付近を拡大して表すとともに接地用圧着端子の一部断面を表した部分拡大正面図である。
【符号の説明】
【００４０】      Ｘ            ……  接地用圧着端子
Ｘ１          ……  第１端子部
Ｘ２          ……  第２端子部
１            ……  電極接続部
２            ……  連結部
３            ……  ケーブル圧着部
４            ……  透孔
５            ……  第１空間部
６            ……  第２空間部
７            ……  連結部
８            ……  連結部
Ｙ            ……  接地用圧着端子
Ｙ１          ……  第１端子部
Ｙ２          ……  第２端子部
１１          ……  ケーブル圧着部
１２          ……  連結部
１３          ……  螺着部
１４          ……  第１空間部
１５          ……  第２空間部
Ｋ            ……  絶縁被覆接地ケーブル
Ｓ，Ｓ１      ……  接地電極
ｓａ          ……  透孔
ｓ１ａ        ……  螺着部
ｓ１ｂ        ……  螺着部
Ｂ            ……  ボルト
Ｎ            ……  ナット
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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