(57)【要約】【課題】テープ巻きや接着や係止といった手段を用いることなく、電線の抜け止めを簡単にしかも確実に行わせる。【解決手段】弾性の材料で径方向に伸縮自在に形成され、複数本の電線２のジョイント部４を挿入して、複数本の電線の外周部３ａに内周面１ａを弾性的に密着させる電線端末用の絶縁キャップ１を採用する。キャップ内径／電線束径×１００＝内径比、（電線束径−キャップ内径）／キャップ内径×１００＝弾性変形伸び、目標の保持力を１０Ｎ以上とした場合に、内径比が５０％以下で、且つ弾性変形伸びが１００％以上である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性の材料で径方向に伸縮自在に形成され、複数本の電線のジョイント部を挿入して、該複数本の電線の外周部に内周面を弾性的に密着させることを特徴とする電線端末用の絶縁キャップ。
【請求項２】
キャップ内径／電線束径×１００＝内径比、（電線束径−キャップ内径）／キャップ内径×１００＝弾性変形伸び、目標の保持力を１０Ｎ以上とした場合に、内径比が５０％以下で、且つ弾性変形伸びが１００％以上であることを特徴とする請求項１記載の電線端末用の絶縁キャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本の電線の端末をジョイント接続して特に絶縁のために挿入する電線端末用の絶縁キャップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の電線端末用の絶縁キャップの一形態を示すものである（特許文献１参照）。
【０００３】
この絶縁キャップ２１は、ポリエチレン等の合成樹脂を材料として、有底のキャップ本体２２の開口端に電線テープ巻き用の突出片２３を一体に設けたものである。複数本の電線２４の露出した端末芯線部（導体部）２５を熱圧着でジョイント接続して、キャップ本体２２内に挿入し、電線２４を突出片２３に粘着テープ巻き２６で固定して抜け止めしている。キャップ本体２２内にはエポキシ樹脂等のシール材２７が充填されて、芯線部２５間が防水されている。
【０００４】
上記以外の絶縁キャップとして、例えば特許文献２（図示せず）には、有底のキャップ本体の内側に弾性係止片を一体に設け、複数本の電線の端末芯線部を接続した圧着スリーブを弾性係止片で係止させるものが記載されている。このキャップ本体内にはシール材を充填していない。
【０００５】
また、特許文献３（図示せず）には、合成樹脂製の熱収縮性絶縁キャップの内面にホットメルト接着剤を塗布し、複数本の電線の端末芯線部を止水材に浸して防水した状態で、絶縁キャップ内に挿入し、絶縁キャップを工業用ドライヤで加熱して熱収縮させ、電線端末部に密着固定させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２４３５３９号公報（図１）
【特許文献２】特開平８−２２８４７号公報（図１）
【特許文献３】特開２００９−９９３８５号公報（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の絶縁キャップにあっては、電線２４をテープ巻き２６や係止片や接着剤等で固定して抜け止めしなければならず、手作業のテープ巻き２６や接着のための手間（工数）やコスト、あるいは係止片を形成するためのコストがかかるという問題があった。この問題は、シール材２７を充填する防水型の絶縁キャップ２１に限らず、シール材２７を用いない非防水型の絶縁キャップにあっても同様に生じるものである。
【０００８】
本発明は、上記した点に鑑み、テープ巻きや接着や係止といった手段を用いることなく、電線の抜け止めを簡単にしかも確実に行うことのできる電線端末用の絶縁キャップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る電線端末用の絶縁キャップは、弾性の材料で径方向に伸縮自在に形成され、複数本の電線のジョイント部を挿入して、該複数本の電線の外周部に内周面を弾性的に密着させることを特徴とする。
【００１０】
上記構成により、絶縁キャップを拡径して電線のジョイント部を絶縁キャップ内に挿入し、拡径を解除して絶縁キャップの内周面を電線の外周部に弾性的に密着させることで、その密着力で絶縁キャップないし電線の抜け出しが防止され、絶縁キャップ内でジョイント部が外部から絶縁保護される。
【００１１】
請求項２に係る電線端末用の絶縁キャップは、請求項１記載の電線端末用の絶縁キャップにおいて、キャップ内径／電線束径×１００＝内径比、（電線束径−キャップ内径）／キャップ内径×１００＝弾性変形伸び、目標の保持力を１０Ｎ以上とした場合に、内径比が５０％以下で、且つ弾性変形伸びが１００％以上であることを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、電線と絶縁キャップとの組立体の状態で、例えば輸送中等に絶縁キャップが外れないための保持力は１０Ｎ以上であり、その保持力を満たすための絶縁キャップの弾性伸びは１００％（内径比は５０％）である。
【００１３】
弾性変形伸び１００％時に保持力１３Ｎ、弾性変形伸び１５０％時に保持力２３Ｎとなる連続した線図を用いて、上記目標の保持力を得るための弾性変形伸びが設定される。周知の電線束径に対する自由状態の絶縁キャップの内径を上記数式から割り出すことができる。自由状態とは電線を挿入する前の状態である。電線束径が１０ｍｍである場合、自由状態のキャップ内径は５ｍｍとなる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、テープ巻きや係止や接着剤等を用いることなく、弾性の絶縁キャップの収縮力のみで複数本の電線を抜け出しなく保持することができ、テープ等を用いないので部品コストを削減することができると共に、テープ巻き等の作業が不要で、ジョイント部の絶縁すなわちジョイント絶縁電線の生産を少ない工数で効率良く行うことができる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、例えばジョイント絶縁電線の輸送中等における絶縁キャップの外れを確実に防止して、電線ジョイント部の絶縁を確実に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る電線端末用の絶縁キャップの一実施形態をジョイント電線の挿入工程順に示す正面図である。
【図２】電線径に対するキャップ内径比と保持力の関係を示すグラフである。
【図３】絶縁キャップの弾性変形伸びと保持力の関係を示すグラフである。
【図４】従来の電線端末用の絶縁キャップの一形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る電線端末用の絶縁キャップの一実施形態を示すものである。
【００１８】
この絶縁キャップ１は、合成ゴム等の弾性材料で形成され、図１（ａ）の自由状態において、図１（ｃ）の複数本の電線２で成る束電線（ジョイント電線）３の外径Ｄよりも小径な内径ｄを有しており、図１（ｂ）の如く絶縁キャップ１を矢印Ａの如く径方向に拡張した状態で、図１（ｃ）の如く束電線３の端末の各芯線部（導体部）２ａを相互に接続して成るジョイント部４を近傍の電線被覆部２ｂと共に矢印Ｂの如く絶縁キャップ１内に挿入し、図１（ｄ）の如く絶縁キャップ１の径方向の拡張を解除して径方向に収縮させ、絶縁キャップ１の内周面１ａ（図１（ａ））を束電線３の外周面（外周部）３ａに弾性的に密着させるものである。
【００１９】
絶縁キャップ１の材質は、例えば環状のゴムバンドのように径方向に大きく弾性変形させることのできるように（１００％以上の弾性変形が可能なように）、例えばＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン共重合体）等を用いることが好ましい。ＥＰＤＭとしては、例えば住友化学工業株式会社製の６０１Ｆ（商品名）等が一例として挙げられる。
【００２０】
図１（ａ）において、絶縁キャップ１は、先端側を除く円筒部５と、先端側の底部６とで一体に略砲弾型に形成され、底部６は、円筒部５の真直（平行）な外面１ｂと内面１ａに滑らかに続く湾曲状の外面と湾曲状の内面をそれぞれ有している。絶縁キャップ１の形状は既存の合成樹脂製（硬質）のキャップと同様であるが、大きな弾性を有する点と、内径ｄが束電線３の外径Ｄよりも小さい点で、既存のキャップとは相違している。図１（ａ）の自由状態の絶縁キャップ１の内径は束電線の外径の５０％以下である（内径比等については後述する）。
【００２１】
図１（ｂ）における絶縁キャップ１の拡径操作は、例えば放射状に拡がる複数本の水平な杆部を有する拡張治具（図示せず）を用いたり、あるいはテーパ状の外周面（絶縁キャップ１の内径ｄよりも漸次大径な外周面）と真直な内周面（束電線３を挿通させる内径の内周面）を有する二分割式の挿入式拡張治具等（図示せず）を用いて行うことができる。
【００２２】
図１（ｃ）において、絶縁キャップ１の内径ｄ’は束電線３の外径Ｄよりも少し大径に拡径される。束電線３は、複数本の絶縁被覆電線２の端末（先端）の絶縁被覆２ｂを除去して芯線部２ａを露出させ、各芯線部２ａを熱圧着、すなわち一対の電極（図示せず）の間に各芯線部２ａをセットし、電極間に電流を通電しつつ各電極で各芯線部２ａを縮径方向に隙間なく押圧・溶着させてジョイント部４としたジョイント電線である。熱圧着で各芯線部２ａのみが一体化され、絶縁被覆部分２ｂは互いに接着されずに離間可能である（熱圧着時の熱で近傍の絶縁被覆部分２ｂが溶けて互いに接着されてもよい）。束電線３のジョイント部４は絶縁キャップ１の奥（底部６側まで）まで深く挿入することが好ましい。
【００２３】
なお、熱圧着に代えて、ハンダ付けや溶接等で各電線２をジョイントさせることも可能である。導電金属製の圧着スリーブ（図示せず）を用いて各芯線部２ａをジョイント接続させる場合、すなわち各芯線部２ａの外周に圧着スリーブを圧着加締めする場合は、加締め後の圧着スリーブの外径を束電線３の外径Ｄよりも小さくないしは同等とすることが、絶縁キャップ１への挿入性を高める上で好ましい。
【００２４】
図１（ｄ）の如く、束電線３の挿入後に絶縁キャップ１を自身の弾性（除荷することで元の寸法に戻る性質）で縮径（収束）させることで、絶縁キャップ１の内周面１ａが束電線３の絶縁被覆２ｂの外周面３ａに強く密着し、束電線３を抜け出しなく固定する。図１（ｄ）では絶縁キャップ１の円筒部５をストレートに描いているが、実際には、束電線３のジョイント部４（図１（ｃ））の外周面に密着する底部６側の前半部分５ａが、束電線３の絶縁被覆２ｂの外周面３ａに密着する後半部分５ｂよりも少し小径になって、前半部分５ａと後半部分５ｂとが段差状に続いた形状となる。図１（ｃ）のジョイント部４の長さＬは倍程度に長くすることも可能である。
【００２５】
図１（ｄ）における絶縁キャップ１の内径ｄ”は束電線３の外径Ｄに等しく、図１（ａ）における絶縁キャップ１の内径ｄは束電線３の外径Ｄの１／２（５０％）以下であるので、図１（ｄ）の絶縁キャップ１の内径ｄ”は図１（ａ）の絶縁キャップ１の内径ｄの２倍（１００％）ないしそれ以上に拡径している。
【００２６】
以下に、表１及び図１，図２を用いて、束電線３に対する絶縁キャップ１の径寸法ｄの最適値について検証する。
【００２７】
表１は、電線束径（束電線３の外径）を１０ｍｍに統一し、絶縁キャップ１の内径ｄを１〜５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍと変化させた場合の絶縁キャップ１の保持力（束電線３の抜け出し力）を計測した結果を示すものである。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
保持力の測定は、温度２３°前後の室内で、引張試験機（図示せず）の一方のチャックに絶縁キャップ１の先端部を固定し、他方のチャックに束電線３を固定して、両チャックを軸方向（互いに離間する方向）に１００ｍｍ／ｍｉｎ程度の速度で引っ張り、その時の荷重（最大荷重）を計測することで行われる。
【００３０】
表１において、弾性変形伸び＝（電線束径−キャップ内径）÷キャップ内径×１００であり、内径比＝キャップ内径÷電線束径である。保持力の単位Ｎは、１Ｎ＝１Ｋｇ・ｍ／ｓ2、１Ｋｇｆ＝９．８Ｎより、Ｎ＝０．１０２Ｋｇｆである。
【００３１】
図２は、表１の電線束径Ｄに対するキャップ内径ｄの内径比を横軸にとり、表１の保持力を縦軸にとって、測定値を示したものである。
【００３２】
保持力は、内径比１５０％で０（ゼロ）Ｎ、内径比１００％で０Ｎ、内径比５０％すなわちキャップ内径を自由状態の２倍に拡げた際に、１３Ｎ、内径比４０％で２３Ｎ、内径比３０％で４４Ｎ（以下省略）となる。
【００３３】
保持力の目標値、すなわち絶縁キャップ１が輸送中等において車両の振動等で束電線から抜け出さずに電線ジョイント部４の絶縁性を発揮するために必要な保持力（抜け出し阻止力）は、１０Ｎ以上であるので、保持力１０Ｎ以上を満足するキャップ内径比は５０％ないしそれ以下となる。正確には、図２で保持力１０Ｎにおけるキャップ内径比は６０％程度であるので、内径比５０％であれば、保持力５０Ｎを満足する。なお、表１より内径比５０％とは弾性変形伸び１００％のことである。
【００３４】
図２より、内径比１５０％で保持力０、内径比１００％で保持力０Ｎ、内径比５０％で保持力１３Ｎ、内径比４０％で保持力２３Ｎ、内径比３０％で保持力４４Ｎの各点をそれぞれ通る線図（各点は直線でなく曲線で結んでもよい）に従って、所要の保持力を得るためのキャップ内径比を得ることができる。
【００３５】
図３は、図２の横軸のキャップ内径比％を弾性変形伸び％に変換して（表１参照）、同じく縦軸の保持力Ｎとの関係を示すグラフである。
【００３６】
図３の如く、弾性変形伸び１００％の時に保持力は１３Ｎであり、目標値１０Ｎ以上を満足する。弾性変形伸び１００％とは、絶縁キャップ１に束電線３を挿入した際に、キャップ内径が自由状態の二倍に拡がることである。
【００３７】
以下、弾性変形伸び１５０％の時に保持力は２３Ｎ、弾性変形伸び２３３％の時に保持力は４４Ｎとなる（以下省略）。従って、弾性変形伸び０％で保持力０Ｎ、弾性変形伸び１００％で保持力１３Ｎ、弾性変形伸び１５０％で保持力２３Ｎ、弾性変形伸び２３３％で保持力４４Ｎの各点をそれぞれ通る線図（各点は直線でなく曲線で結んでもよい）に従って、所要の保持力を得るための弾性変形伸びを得ることができる。
【００３８】
結論として、目標の保持力１０Ｎを満足させるには、弾性変形伸び１００％以上（内径比５０％ないしそれ以下）にキャップ内径を拡げて使用することが必要である。例えば、電線束径Ｄが１０ｍｍであれば自由状態のキャップ内径ｄを５ｍｍないしそれ以下に設定し、電線束径Ｄが２０ｍｍであれば自由状態のキャップ内径ｄを１０ｍｍないしそれ以下に設定すればよい。
【００３９】
例えば保持力の目標値を１０Ｎではなく２０Ｎとした場合は、図２，図３より、弾性変形伸び１５０％以上（内径比４０％ないしそれ以下）にキャップ内径を拡げて使用すればよい。例えば、電線束径Ｄが１０ｍｍであれば自由状態のキャップ内径ｄを４ｍｍないしそれ以下に設定し、電線束径Ｄが２０ｍｍであれば自由状態のキャップ内径ｄを８ｍｍないしそれ以下に設定する。このように、目標値に応じて図２，図３を用いてキャップ内径比や弾性変形伸びを適宜設定することができる。
【００４０】
上記実施形態においては、絶縁キャップ１内にシール材等を注入することなく、ゴム材等の弾性の絶縁キャップ１の収束力（緊迫力）に起因するキャップ内面１ａと束電線（ジョイント電線）３の絶縁被覆外面３ａとの摺動摩擦抵抗すなわち保持力を計測したものであるので、潤滑性のシール材（図示せす）を注入した場合は、上記保持力の値は減少するものと思われる。シール材を用いる場合は、上記保持力を低下させない材質のものを使用する必要がある。
【００４１】
上記実施形態の絶縁キャップ１によれば、従来のようにテープ巻き等で束電線３の抜け止めをする必要がないから、テープ等の部品とテープ巻き等の作業が不要となり、低コストで作業性良くジョイント電線を生産することができる。
【００４２】
例えば、従来において、テープを束電線に２〜５周程度下巻きするのに３秒程度、絶縁キャップ１と束電線３とに本巻きするのに４秒程度かかっていたが、テープ巻きを不要としたことで、合計で７秒程度、作業時間を短縮することができる。全体の作業は、複数本の電線２を取る→熱圧着（ボンダ）する→テープを下巻きする→絶縁キャップ１を嵌める→テープを本巻きする、の五工程である。
【００４３】
本発明の絶縁キャップ１においては、自由状態から電線束径Ｄよりも大きく拡張する作業や拡張を解除する作業が必要であるが、これらの作業は上記絶縁キャップ１を嵌める工程で従来と殆ど時間的な差異なく行うことができる。図１（ａ）〜（ｄ）の各工程（絶縁キャップ１の拡張→束電線３の挿入→絶縁キャップ１の収縮固定）は自動化することも可能である。
【００４４】
上記実施形態においては、多数本の電線２を用いたが、電線２の本数は二本以上であれば上記絶縁キャップ１を適用可能である。例えば電線２が二本の場合、電線束径Ｄは二本の電線２の径の総和である。三本の場合はその外接円の径とすることが好ましい（ＪＩＳＣ３００５参照）。
【００４５】
上記した本発明の構成は、絶縁キャップ１として以外に、絶縁キャップ１を用いたジョイント電線３の絶縁構造や絶縁方法、あるいはジョイント電線３に対する絶縁キャップ１の保持構造や保持方法等としても有効なものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明に係る電線端末用の絶縁キャップは、複数本の電線のジョイント部を少ない工数及びコストで簡単に外部から絶縁するために利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１    絶縁キャップ
１ａ  内周面
２    電線
２ａ  芯線部
３    束電線（ジョイント電線）
３ａ  外周面（外周部）
４    ジョイント部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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