ケーブル用耐火コネクタ
【課題】火災時の電源確保を可能としたケーブル用耐火コネクタを提供する。
【解決手段】ケーブル心線同士をソケット本体内部でセラミックチップにより離間させる。心線と電極ピンとの連結部をガラスマイカテープで被覆する。これにより耐火性能が高いコネクタを得る。火災時にも電源からの電力を負荷に対して供給することができる。
【解決手段】ケーブル心線同士をソケット本体内部でセラミックチップにより離間させる。心線と電極ピンとの連結部をガラスマイカテープで被覆する。これにより耐火性能が高いコネクタを得る。火災時にも電源からの電力を負荷に対して供給することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はケーブル用耐火コネクタ、詳しくは幹線ケーブル、分岐付ケーブルなどにも使用されるケーブル用耐火コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ケーブル用コネクタは、電源側のケーブルが接続されたソケットと負荷側のケーブルが接続されたプラグとを嵌合させて電気的接続を得る構成である。
従来、このケーブル用コネクタとしては、例えば特許文献１に示すものが知られている。このコネクタでは、各ケーブルの先端にはソケットとプラグとがそれぞれ取り付けられ、ピン状の電極部材が対応する凹状の電極部材に嵌合することにより電気的接続を得る構成となっている。ソケットおよびプラグにはそれぞれ複数の電極部材が樹脂により互いに電気的に絶縁された状態で封止、固定されている。また、各電極部材の基端はリード線にそれぞれ接続されている。複数のリード線は樹脂などで絶縁被覆されてケーブルを構成している。
【０００３】
【特許文献１】実開平５−７３８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来のコネクタの構成では、火災などによりコネクタを含むケーブルが損傷を受ける場合は、そのコネクタについては何ら防御する手だてを有していなかった。
そこで、本願発明人は、ケーブル用コネクタに耐火構造を付加することにより、火災での損傷に対しても電源からの電力を負荷に所要時間だけは供給可能な耐火コネクタを開発するに至った。また、このコネクタにヒューズを内蔵すれば、火災などでの被覆材の燃焼によりリード線（心線、素線）同士が接触して短絡した場合の負荷などの保護を図ることができることを知見し、この発明を完成させた。
【０００５】
この発明は、火災時などで負荷に対して安定して電源の供給を行うことができるケーブル用耐火コネクタを提供することを目的とする。
また、この発明は、火災時の短絡による過大電流から負荷を保護可能なケーブル用耐火コネクタ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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、電源側に接続されたソケットに、負荷側に接続されたプラグを嵌合することにより、電源を負荷に供給可能なコネクタであって、上記ソケットおよび上記プラグは、それぞれ複数の電極部材とこれにそれぞれ接続された複数の心線とを有し、これらの心線同士を耐火材により離間して保持したケーブル用耐火コネクタである。
このケーブル用コネクタはケーブルまたはコードに使用され、かつ高圧配電線、低圧配電線のいずれにも適用可能である。
負荷は、具体的に限定されない。例えば、照明灯、送電設備その他を含む。
ソケットおよびプラグの電極部材（ピンなど）の本数も限定されない。例えば、単相３線式に対応した３本のピンを有してもよく、または３相４線式に対応した４本のピンを有してもよい。各電極部材はそれぞれ心線（素線、リード線）に接続されている。各心線は例えば複数の銅線を束ね、耐火性の無機材料で覆った後に樹脂等で被覆してあり、複数の心線は樹脂で被覆されてケーブルを構成する。ともに導体である電極部材と心線との接続は例えばかしめなどで行われている。
電極部材同士の電気的絶縁は絶縁性の樹脂にこれら電極部材を離間して埋設することにより行われている。
また、心線同士は、耐火材として例えばセラミックス製の円板スペーサの離間位置に穿設形成された複数の貫通孔に複数の心線をそれぞれ挿通することにより、物理的に離間されている。これは外皮である樹脂が燃焼した場合のコネクタでの心線同士の短絡を防止することとなる。耐火材であるセラミック円板に替えては各種の形状のものを適用することができる。
なお、このケーブル用耐火コネクタではヒューズを内蔵することもできる。ソケット側電極部材とプラグ側のそれとの間にヒューズを介在させることにより、過大な電流による負荷の保護を図ることができる。
【０００７】
請求項１に記載のケーブル用耐火コネクタにあっては、電源側に接続されたソケットに、負荷側に接続されたプラグを嵌合することにより、電源を負荷に供給可能である。この接続時にあって、火災などによりこのコネクタが高温にさらされた場合、プラグ、ソケットの本体（樹脂製）が燃焼消失して電極部材および心線が露出したとしても、耐火材（スペーサ）によりこれら電極部材および心線が互いに離間した状態で保持されることとなる。この結果、所定時間はこれら心線の短絡が防止され負荷への通電は確保される。火災時の非常灯などの点灯を確保でき、避難などを安全に行う助けとなる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、上記複数の心線は無機材料製のテープにより被覆してこの被覆部分に上記耐火材を配設した請求項１に記載のケーブル用耐火コネクタである。このテープにより高熱から心線を保護することができる。なお、このテープとしてはガラスマイカテープなどがある。さらに、このテープの上にシリコーン樹脂製のテープ等を被覆することもできる。このシリコーン樹脂製テープ等は例えば高温の雰囲気中で燃焼するが、被覆絶縁体（樹脂等）が燃焼したときの絶縁不良のおそれを排除する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、電源側のケーブルの先端に接続されたソケットが負荷側のケーブル先端に接続されたプラグに嵌合することにより、負荷に電源から電力を供給するケーブル用耐火コネクタにおいて、上記ソケットは、樹脂製のソケット本体と、このソケット本体に互いに所定間隔を有して埋設されてその基端が複数の心線にそれぞれ接続された複数の電極部材と、を備え、上記プラグは、樹脂製のプラグ本体と、互いに所定間隔を有して埋設されてその基端が複数の心線にそれぞれ接続された複数の電極部材とを有し、上記ソケットの電極部材とこれに対応する上記プラグの電極部材とは、上記嵌合時に電気的に接続され、上記ソケット本体の内部の心線を無機材料製のテープで被覆し、上記プラグ本体の内部の心線に無機材料製のテープで被覆を施し、これらソケット本体の心線同士およびプラグ本体の心線同士は、それぞれセラミックス製のスペーサによりこれらのソケット本体の内部およびプラグ本体の内部で所定距離だけ離間して設けられたケーブル用耐火コネクタである。
【００１０】
請求項３に記載のケーブル用耐火コネクタによれば、セラミックス製のスペーサで心線同士を離間させたため、火災時の短絡を防止してコネクタとしての機能を保持することができる。併せて心線をガラスマイカテープなどの無機材テープで被覆したため、その耐火性能をさらに高度に維持することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、上記ソケットまたはプラグには、所定値以上の電流の供給を遮断可能なヒューズが内蔵された請求項１〜３のいずれか１項に記載のケーブル用耐火コネクタである。
ソケットまたはプラグに内蔵されるヒューズの種類および形状は限定されない。
また、コネクタに設けられるヒューズの本数も限定されない。単相３線式の場合は、短絡線以外の少なくとも１本でもよい。
さらに、ヒューズの定格遮断電流の値も限定されない。
【００１２】
請求項４に記載のケーブル用耐火コネクタにあっては、上記ヒューズはプラグに内蔵することもできるし、またはソケットとプラグとの嵌合面に配設することができる。その嵌合面に、ヒューズを挿入可能とする。これにより、点検・整備時において、ヒューズを取り付け、取り外しが容易になる。ヒューズの溶断により過大電流が負荷に作用することを回避することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、上記ヒューズは、上記ソケットの電極部材とこれに対応する上記プラグの電極部材との間に配設されたコイルばねにより付勢されてこれら電極部材間に挟持された請求項４に記載のケーブル用耐火コネクタである。
請求項５に記載のケーブル用耐火コネクタにあっては、ヒューズは、上記ソケットの電極部材（ソケット型電極）と、これに対応して対向配置される上記プラグの電極部材（ピン型電極）との間に配設されたコイルばねで挟持される。このコイルばねを使用することにより、ヒューズと電極との接触が容易になる。また、異なる長さの複数種のヒューズを装着することができる。
コイルばねとしては、ベリリウム銅などの導電体を使用することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係るケーブル用耐火コネクタによれば、たとえ火災などに遭遇しても、耐火材であるセラミックス板などにより心線同士が完全に離間されて保持されているため、心線同士の短絡を防ぐことが可能となる。特に、心線そのものを無機材質のテープであるガラスマイカテープにより被覆しておくことで、銅線などの心線を高熱から保護することができる。樹脂製のソケット本体、プラグ本体がたとえ消失したとしても、このように心線が保護されるため、消失後にも無機材や耐火材の溶融までは所定の時間の負荷への通電を確保することができる。非常灯用の電源確保のためのケーブルコネクタとして適している。
そして、ソケットまたはプラグにヒューズを内装することにより、併せて過大な電流により負荷が損傷することも保護することができる。
特に、電源の幹線ケーブルから複数の分岐ケーブルの接続においてこのヒューズ付きコネクタを使用した場合、ある負荷に異常が発生した場合、コネクタに備えたヒューズが溶断し、幹線ケーブルからその負荷への電源の供給が遮断される。しかし、電源の遮断は当該負荷のみであり、その他の負荷には安定した電源の供給を継続することができる。
【実施例１】
【００１５】
以下、この発明の一実施例を、図１〜図９を参照して説明する。
この実施例では、ヒューズ内蔵型のケーブル用耐火コネクタについて説明する。もちろんヒューズを有しないタイプのコネクタについてもこの発明を適用できる。
図１を参照して、ケーブル用耐火コネクタの全体構成について説明する。この図において、１０はケーブル用耐火コネクタを示し、このケーブル用耐火コネクタ１０は電源側のソケット１１と、負荷側のプラグ１２とを有する。ともに樹脂製で大略円柱形状を有するソケット１１およびプラグ１２にあっては、ソケット１１とプラグ１２とは嵌合することでケーブル１３，１４よりケーブル１３，１４よりも大径の円柱体構造を呈することとなる。このソケット１１はケーブル１３の先端に連結されこれを介して電源に、プラグ１２は同じくケーブル１４の先端に固着されこれを介して負荷（電灯など）にそれぞれ接続されている。１７はソケット１１側のケーブル１３の先端連結部に外装された識別用のカラーチューブであり、プラグではなくソケットであることを示している。
ソケット１１をプラグ１２に嵌合したとき、接続用カップ１５，１６により、これらの嵌合部分が被覆される。樹脂製（ＰＥなど）のカップ１５，１６はねじ構造で強固に締結される。ソケット１１の樹脂モールド・成型された本体１９と、プラグ１２のモールド樹脂本体２０とは、突き合わされて互いに嵌合する構造となっている。ソケット本体１９の先端凸部がプラグ本体２０の先端凹部に挿入されている。このとき、Ｏリング２１はソケット本体１９とプラグ本体２０との嵌合面（当接面）に介装されている。
【００１６】
図２，図３は、上記ソケット１１を示しており、ＰＥ等からなる本体１９の先端部１９Ａは所定長さだけ円柱状に突出して形成されている。この突出した円柱状の先端部１９Ａには３本の電極部材であるリテーナ型のピン２３および２つ割りのソケット型ピン２５，２７がその軸線を中心にして円弧上に１２０度ずつ等間隔に離間した位置に埋設されている。なお、２９は先端部１９Ａの外周面に形成された位置決め用の目印部（凹溝）である。また、この目印部２９と円周方向の反対側にはフランジ部３１にも目印部３１Ａが形成されている。これらの目印部２９，３１Ａは円周方向にて互いに１８０度離間した位置に配設されている。
【００１７】
図４，図５は、上記プラグ１２を示しており、ＰＥなどの樹脂製のプラグ本体２０の先端部には所定深さの断面円形の凹部２０Ａが形成されている。この凹部２０Ａに上記ソケット本体１９の先端部１９Ａが挿入されることにより、ソケット本体１９とプラグ本体２０とが嵌合される。この凹部２０Ａには３本の電極部材であるピン２４，２６およびリテーナ型のピン２８がその軸線を中心にして円弧上に１２０度ずつ等間隔に離間した位置に埋設されている。これらのピン２４，２６，２８の先端部は凹部２０Ａ内に所定太さで所定長さだけ突出しており、ソケット本体１９とプラグ本体２０との嵌合時、ピン２４，２６はソケット型ピン２５，２７にそれぞれ嵌合して電気的接続を得る構成である。また、リテーナ型ピン２３、２８の間にはコイルスプリング４０とヒューズ４１とが介装されている。コイルスプリング４０により大略円柱体形状のヒューズ４１をリテーナ型ピン２８の受け皿状のヘッドに押圧している。すなわち、このコイルスプリング４０はベリリウム銅製であって、その先端がヒューズ４１の先端にその後端がリテーナ型ピン２３の先端のフランジ部にそれぞれ掛止されてヒューズ４１を所定のバネ力でリテーナ型ピン２８に向かって付勢している。なお、３０はプラグ本体２０の凹部２０Ａの内周面に形成された位置決め用の目印部（凸条）である。また、この目印部３０と円周方向の反対側にはフランジ部２０Ｂにも凹形状の目印部３２が形成されている。これらの目印部３０，３２は１８０度離間した位置に配設されている。
【００１８】
図６には、樹脂製のソケット本体１９に互いに所定間隔を有して埋設されたソケット型ピン（電極部材）２５およびリテーナ型ピン２３の詳細な連結構造が示されている。この図において示すように、各ピン２３，２５，２７の各先端はそのソケット本体１９の先端部１９Ａ内に埋設されて軸方向に延びて嵌合面に開口する孔４４，４６により、プラグ１２のピン２４，２６，２８に対向、対峙している。また、各ピン２３，２５，２７の基端はケーブル１３の３本の心線（縒り合わされた銅線）１３Ａ，１３Ｂにたとえばかしめなどによりそれぞれ接続されている。
そして、これらの心線１３Ａ，１３Ｂとピン２３，２５，２７との連結部分の外周面は所定長さにわたって、内側のガラスマイカテープ４８およびその外側のシリコーン樹脂テープ５０がそれぞれ巻き付けられて２重に被覆されている。ガラスマイカテープ４８により心線の先端部と電極ピンの大部分を被覆して耐火構造とするものである。
さらに、心線１３Ａ，１３Ｂのソケット本体１９内でケーブル１３側は図８に示すセラミックス製（例えばアルミナ系セラミックス）の円板状チップ６０の貫通孔６１，６２，６３にそれぞれ挿通されて互いに離間している。貫通孔同士は、円弧上で１２０度間隔で設けられている。また、これらの心線１３Ａ，１３Ｂ、チップ６０、ピン２３，２５，２７はソケット本体１９の樹脂で封入されている。そして、３本の心線１３Ａ，１３Ｂは、それぞれ導体である銅線をガラスマイカテープで被覆してさらに絶縁体で外被している。これらの心線１３Ａ，１３Ｂはさらにより合わされて絶縁体である樹脂により被覆されてケーブル１３を構成している。すなわち、３本の心線１３Ａ，１３Ｂ同士は耐火材６０で離間して保持されている。
【００１９】
図７には、樹脂製のプラグ本体２０に互いに所定間隔を有して埋設されたピン（電極部材）２４，２６およびリテーナ型ピン２８の詳細な連結構造が示されている。各ピン２４，２６，２８の各基端部はその本体２０の先端部内に樹脂で埋設されており、各先端部は凹部２０Ａ内に突出している。ピン２４，２６の突出した各先端部がソケット本体１９のソケット型ピン２５，２７にそれぞれ嵌合することによりケーブル１３，１４同士の電気的接続を得る構成である。ピン２３，２８間には、上述したように、コイルスプリング４０とヒューズ４１とが直列に介装される。また、各ピン２４，２６，２８の各基端はケーブル１４の３本の心線（撚り合わされた銅線がガラスマイカテープ、絶縁体で被覆されている）１４Ａ，１４Ｂにたとえばかしめなどによりそれぞれ接続されている。
そして、これらの心線１４Ａ，１４Ｂとピン２４，２６，２８との連結部分の外周面は所定長さにわたって、内側のガラスマイカテープ４８およびその外側のシリコーン樹脂テープ５０がそれぞれ巻き付けられて２重に被覆されている。ガラスマイカテープ４８により心線の先端部と電極ピンの大部分を被覆して耐火構造とするものである。この場合、シリコーン樹脂製テープ５０は例えば高温の雰囲気中で燃焼するが、ＰＥなどの樹脂が燃焼したとき生じるカーボンのガラスマイカテープ４８への染み込みを防ぎ、テープ４８の絶縁不良を阻止するものである。
さらに、心線１４Ａ，１４Ｂのプラグ本体２０内でケーブル１４側は図８に示すセラミックス製（例えばアルミナ系セラミックス）の円板状チップ６０の貫通孔６１，６２，６３にそれぞれ挿通されて互いに所定距離だけ離間している。これらの貫通孔同士は、円弧上で１２０度間隔で設けられている。また、これらの心線１４Ａ，１４Ｂ、チップ６０、ピン２４，２６，２８はプラグ本体２０の樹脂（ポリエチレンなど）で封入されている。そして、３本の心線１４Ａ，１４Ｂは、それぞれ導体である銅線を絶縁体であるガラスマイカテープ４８で被覆してさらに絶縁体樹脂で外被している。これらの心線１４Ａ，１４Ｂはさらにより合わされて絶縁体である樹脂により被覆されてケーブル１４を構成している。
すなわち、心線１４Ａ，１４Ｂ同士は耐火材６０で離間して保持されている。
なお、上記各電極部材は、その全面がニッケル等でめっきされている。
【００２０】
次に、本願発明に係るケーブル用耐火コネクタの作用について説明する。まず、図９を参照してそのソケット１１とプラグ１２間に筒型のヒューズ４１を、高導電性でばね性に優れたベリリウム銅のコイルばね（スプリング）４０で付勢した構造を説明する。なお、この図ではテープ被覆構造について図示を省略してある。すなわち、心線１３Ａのむきだした先端（銅線）をピン２３の基端に結合させ（穴に挿入してかしめる）、スプリング４０を介装する。一方、心線１４Ａも同様にかしめて結合したピン２８の受け皿状の先端に筒型ヒューズ４１を直列に保持させ、上記ソケット１１とプラグ１２との嵌合によりこれらヒューズ４１とスプリング４０とを突き合わせる。この結果、ヒューズを内蔵したコネクタが装着されることとなる。
このとき、凹部２９と凸部３０の位置を合わせながら、ソケット１１とプラグ１２とが嵌合される。
よって、ピン同士を介してケーブル１３，１４の心線同士が電気的に接続され、電源からの電力が負荷に供給されることとなる。
そして、負荷に所定の電流値以上の電流が流れたとき、ヒューズ４１内のヒューズエレメントが溶断する。これにより、上記ケーブル１３からケーブル１４への電源の供給が遮断される。
また、例えば火災などによりコネクタ１０が高温にさらされたとき、キャップ１５，１６およびソケット本体１１，プラグ本体１２が消失したとしても、ソケット側の心線１３Ａ，１３Ｂおよびピン２３，２５，２７も、プラグ側の心線１４Ａ，１４Ｂおよびピン２４，２６，２８も上記耐火構造、すなわちガラスマイカテープ（無機材）により被覆されており、かつ、セラミックス製のスペーサ６０により心線同士が離間して保持されているため、これらが接触して短絡することを防ぐことができる。２重の耐火構造であるスペーサおよびガラスマイカテープにより高熱に対して充分に保護されている。
なお、上記実施例に係る耐火構造はＢＳ６３８７ＣａｔＣ，ＣａｔＷ，ＣａｔＺの耐火性能を有している。また、ＩＥＣ６０５２９保護等級ＩＰ６８の防水、防塵性能をも有している。このとき、ソケット本体１９、プラグ本体２０などの素材としてノンハロゲン、低発煙性能の材料（例えばＰＥ）を使用している。また、コネクタは工場加工により高品質、高信頼性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタの一部を破断して示す正面図である。
【図２】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのソケットを示す部分断面正面図である。
【図３】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのソケットを示す側面図である。
【図４】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのプラグを示す一部破断した正面図である。
【図５】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのソケットを示す側面図である。
【図６】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのソケット本体を示す断面図である。
【図７】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのプラグ本体を示す断面図である。
【図８】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのセラミックス製スペーサを示す斜視図である。
【図９】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのヒューズ内蔵状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０ コネクタ、
１１ ソケット、
１２ プラグ、
１３ 電源側ケーブル、
１３Ａ，１３Ｂ 心線、
１４ 負荷側ケーブル、
１４Ａ，１４Ｂ 心線、
１９ ソケット本体、
２０ プラグ本体、
２３，２４，２５，２６，２７，２８ 電極部材、
２９ 凹部
３０ 凸部
４０ コイルばね、
４１ ヒューズ、
４８ ガラスマイカテープ、
６０ 磁器などのチップ（耐火材スペーサ）。
【技術分野】
【０００１】
この発明はケーブル用耐火コネクタ、詳しくは幹線ケーブル、分岐付ケーブルなどにも使用されるケーブル用耐火コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ケーブル用コネクタは、電源側のケーブルが接続されたソケットと負荷側のケーブルが接続されたプラグとを嵌合させて電気的接続を得る構成である。
従来、このケーブル用コネクタとしては、例えば特許文献１に示すものが知られている。このコネクタでは、各ケーブルの先端にはソケットとプラグとがそれぞれ取り付けられ、ピン状の電極部材が対応する凹状の電極部材に嵌合することにより電気的接続を得る構成となっている。ソケットおよびプラグにはそれぞれ複数の電極部材が樹脂により互いに電気的に絶縁された状態で封止、固定されている。また、各電極部材の基端はリード線にそれぞれ接続されている。複数のリード線は樹脂などで絶縁被覆されてケーブルを構成している。
【０００３】
【特許文献１】実開平５−７３８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来のコネクタの構成では、火災などによりコネクタを含むケーブルが損傷を受ける場合は、そのコネクタについては何ら防御する手だてを有していなかった。
そこで、本願発明人は、ケーブル用コネクタに耐火構造を付加することにより、火災での損傷に対しても電源からの電力を負荷に所要時間だけは供給可能な耐火コネクタを開発するに至った。また、このコネクタにヒューズを内蔵すれば、火災などでの被覆材の燃焼によりリード線（心線、素線）同士が接触して短絡した場合の負荷などの保護を図ることができることを知見し、この発明を完成させた。
【０００５】
この発明は、火災時などで負荷に対して安定して電源の供給を行うことができるケーブル用耐火コネクタを提供することを目的とする。
また、この発明は、火災時の短絡による過大電流から負荷を保護可能なケーブル用耐火コネクタ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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、電源側に接続されたソケットに、負荷側に接続されたプラグを嵌合することにより、電源を負荷に供給可能なコネクタであって、上記ソケットおよび上記プラグは、それぞれ複数の電極部材とこれにそれぞれ接続された複数の心線とを有し、これらの心線同士を耐火材により離間して保持したケーブル用耐火コネクタである。
このケーブル用コネクタはケーブルまたはコードに使用され、かつ高圧配電線、低圧配電線のいずれにも適用可能である。
負荷は、具体的に限定されない。例えば、照明灯、送電設備その他を含む。
ソケットおよびプラグの電極部材（ピンなど）の本数も限定されない。例えば、単相３線式に対応した３本のピンを有してもよく、または３相４線式に対応した４本のピンを有してもよい。各電極部材はそれぞれ心線（素線、リード線）に接続されている。各心線は例えば複数の銅線を束ね、耐火性の無機材料で覆った後に樹脂等で被覆してあり、複数の心線は樹脂で被覆されてケーブルを構成する。ともに導体である電極部材と心線との接続は例えばかしめなどで行われている。
電極部材同士の電気的絶縁は絶縁性の樹脂にこれら電極部材を離間して埋設することにより行われている。
また、心線同士は、耐火材として例えばセラミックス製の円板スペーサの離間位置に穿設形成された複数の貫通孔に複数の心線をそれぞれ挿通することにより、物理的に離間されている。これは外皮である樹脂が燃焼した場合のコネクタでの心線同士の短絡を防止することとなる。耐火材であるセラミック円板に替えては各種の形状のものを適用することができる。
なお、このケーブル用耐火コネクタではヒューズを内蔵することもできる。ソケット側電極部材とプラグ側のそれとの間にヒューズを介在させることにより、過大な電流による負荷の保護を図ることができる。
【０００７】
請求項１に記載のケーブル用耐火コネクタにあっては、電源側に接続されたソケットに、負荷側に接続されたプラグを嵌合することにより、電源を負荷に供給可能である。この接続時にあって、火災などによりこのコネクタが高温にさらされた場合、プラグ、ソケットの本体（樹脂製）が燃焼消失して電極部材および心線が露出したとしても、耐火材（スペーサ）によりこれら電極部材および心線が互いに離間した状態で保持されることとなる。この結果、所定時間はこれら心線の短絡が防止され負荷への通電は確保される。火災時の非常灯などの点灯を確保でき、避難などを安全に行う助けとなる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、上記複数の心線は無機材料製のテープにより被覆してこの被覆部分に上記耐火材を配設した請求項１に記載のケーブル用耐火コネクタである。このテープにより高熱から心線を保護することができる。なお、このテープとしてはガラスマイカテープなどがある。さらに、このテープの上にシリコーン樹脂製のテープ等を被覆することもできる。このシリコーン樹脂製テープ等は例えば高温の雰囲気中で燃焼するが、被覆絶縁体（樹脂等）が燃焼したときの絶縁不良のおそれを排除する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、電源側のケーブルの先端に接続されたソケットが負荷側のケーブル先端に接続されたプラグに嵌合することにより、負荷に電源から電力を供給するケーブル用耐火コネクタにおいて、上記ソケットは、樹脂製のソケット本体と、このソケット本体に互いに所定間隔を有して埋設されてその基端が複数の心線にそれぞれ接続された複数の電極部材と、を備え、上記プラグは、樹脂製のプラグ本体と、互いに所定間隔を有して埋設されてその基端が複数の心線にそれぞれ接続された複数の電極部材とを有し、上記ソケットの電極部材とこれに対応する上記プラグの電極部材とは、上記嵌合時に電気的に接続され、上記ソケット本体の内部の心線を無機材料製のテープで被覆し、上記プラグ本体の内部の心線に無機材料製のテープで被覆を施し、これらソケット本体の心線同士およびプラグ本体の心線同士は、それぞれセラミックス製のスペーサによりこれらのソケット本体の内部およびプラグ本体の内部で所定距離だけ離間して設けられたケーブル用耐火コネクタである。
【００１０】
請求項３に記載のケーブル用耐火コネクタによれば、セラミックス製のスペーサで心線同士を離間させたため、火災時の短絡を防止してコネクタとしての機能を保持することができる。併せて心線をガラスマイカテープなどの無機材テープで被覆したため、その耐火性能をさらに高度に維持することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、上記ソケットまたはプラグには、所定値以上の電流の供給を遮断可能なヒューズが内蔵された請求項１〜３のいずれか１項に記載のケーブル用耐火コネクタである。
ソケットまたはプラグに内蔵されるヒューズの種類および形状は限定されない。
また、コネクタに設けられるヒューズの本数も限定されない。単相３線式の場合は、短絡線以外の少なくとも１本でもよい。
さらに、ヒューズの定格遮断電流の値も限定されない。
【００１２】
請求項４に記載のケーブル用耐火コネクタにあっては、上記ヒューズはプラグに内蔵することもできるし、またはソケットとプラグとの嵌合面に配設することができる。その嵌合面に、ヒューズを挿入可能とする。これにより、点検・整備時において、ヒューズを取り付け、取り外しが容易になる。ヒューズの溶断により過大電流が負荷に作用することを回避することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、上記ヒューズは、上記ソケットの電極部材とこれに対応する上記プラグの電極部材との間に配設されたコイルばねにより付勢されてこれら電極部材間に挟持された請求項４に記載のケーブル用耐火コネクタである。
請求項５に記載のケーブル用耐火コネクタにあっては、ヒューズは、上記ソケットの電極部材（ソケット型電極）と、これに対応して対向配置される上記プラグの電極部材（ピン型電極）との間に配設されたコイルばねで挟持される。このコイルばねを使用することにより、ヒューズと電極との接触が容易になる。また、異なる長さの複数種のヒューズを装着することができる。
コイルばねとしては、ベリリウム銅などの導電体を使用することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係るケーブル用耐火コネクタによれば、たとえ火災などに遭遇しても、耐火材であるセラミックス板などにより心線同士が完全に離間されて保持されているため、心線同士の短絡を防ぐことが可能となる。特に、心線そのものを無機材質のテープであるガラスマイカテープにより被覆しておくことで、銅線などの心線を高熱から保護することができる。樹脂製のソケット本体、プラグ本体がたとえ消失したとしても、このように心線が保護されるため、消失後にも無機材や耐火材の溶融までは所定の時間の負荷への通電を確保することができる。非常灯用の電源確保のためのケーブルコネクタとして適している。
そして、ソケットまたはプラグにヒューズを内装することにより、併せて過大な電流により負荷が損傷することも保護することができる。
特に、電源の幹線ケーブルから複数の分岐ケーブルの接続においてこのヒューズ付きコネクタを使用した場合、ある負荷に異常が発生した場合、コネクタに備えたヒューズが溶断し、幹線ケーブルからその負荷への電源の供給が遮断される。しかし、電源の遮断は当該負荷のみであり、その他の負荷には安定した電源の供給を継続することができる。
【実施例１】
【００１５】
以下、この発明の一実施例を、図１〜図９を参照して説明する。
この実施例では、ヒューズ内蔵型のケーブル用耐火コネクタについて説明する。もちろんヒューズを有しないタイプのコネクタについてもこの発明を適用できる。
図１を参照して、ケーブル用耐火コネクタの全体構成について説明する。この図において、１０はケーブル用耐火コネクタを示し、このケーブル用耐火コネクタ１０は電源側のソケット１１と、負荷側のプラグ１２とを有する。ともに樹脂製で大略円柱形状を有するソケット１１およびプラグ１２にあっては、ソケット１１とプラグ１２とは嵌合することでケーブル１３，１４よりケーブル１３，１４よりも大径の円柱体構造を呈することとなる。このソケット１１はケーブル１３の先端に連結されこれを介して電源に、プラグ１２は同じくケーブル１４の先端に固着されこれを介して負荷（電灯など）にそれぞれ接続されている。１７はソケット１１側のケーブル１３の先端連結部に外装された識別用のカラーチューブであり、プラグではなくソケットであることを示している。
ソケット１１をプラグ１２に嵌合したとき、接続用カップ１５，１６により、これらの嵌合部分が被覆される。樹脂製（ＰＥなど）のカップ１５，１６はねじ構造で強固に締結される。ソケット１１の樹脂モールド・成型された本体１９と、プラグ１２のモールド樹脂本体２０とは、突き合わされて互いに嵌合する構造となっている。ソケット本体１９の先端凸部がプラグ本体２０の先端凹部に挿入されている。このとき、Ｏリング２１はソケット本体１９とプラグ本体２０との嵌合面（当接面）に介装されている。
【００１６】
図２，図３は、上記ソケット１１を示しており、ＰＥ等からなる本体１９の先端部１９Ａは所定長さだけ円柱状に突出して形成されている。この突出した円柱状の先端部１９Ａには３本の電極部材であるリテーナ型のピン２３および２つ割りのソケット型ピン２５，２７がその軸線を中心にして円弧上に１２０度ずつ等間隔に離間した位置に埋設されている。なお、２９は先端部１９Ａの外周面に形成された位置決め用の目印部（凹溝）である。また、この目印部２９と円周方向の反対側にはフランジ部３１にも目印部３１Ａが形成されている。これらの目印部２９，３１Ａは円周方向にて互いに１８０度離間した位置に配設されている。
【００１７】
図４，図５は、上記プラグ１２を示しており、ＰＥなどの樹脂製のプラグ本体２０の先端部には所定深さの断面円形の凹部２０Ａが形成されている。この凹部２０Ａに上記ソケット本体１９の先端部１９Ａが挿入されることにより、ソケット本体１９とプラグ本体２０とが嵌合される。この凹部２０Ａには３本の電極部材であるピン２４，２６およびリテーナ型のピン２８がその軸線を中心にして円弧上に１２０度ずつ等間隔に離間した位置に埋設されている。これらのピン２４，２６，２８の先端部は凹部２０Ａ内に所定太さで所定長さだけ突出しており、ソケット本体１９とプラグ本体２０との嵌合時、ピン２４，２６はソケット型ピン２５，２７にそれぞれ嵌合して電気的接続を得る構成である。また、リテーナ型ピン２３、２８の間にはコイルスプリング４０とヒューズ４１とが介装されている。コイルスプリング４０により大略円柱体形状のヒューズ４１をリテーナ型ピン２８の受け皿状のヘッドに押圧している。すなわち、このコイルスプリング４０はベリリウム銅製であって、その先端がヒューズ４１の先端にその後端がリテーナ型ピン２３の先端のフランジ部にそれぞれ掛止されてヒューズ４１を所定のバネ力でリテーナ型ピン２８に向かって付勢している。なお、３０はプラグ本体２０の凹部２０Ａの内周面に形成された位置決め用の目印部（凸条）である。また、この目印部３０と円周方向の反対側にはフランジ部２０Ｂにも凹形状の目印部３２が形成されている。これらの目印部３０，３２は１８０度離間した位置に配設されている。
【００１８】
図６には、樹脂製のソケット本体１９に互いに所定間隔を有して埋設されたソケット型ピン（電極部材）２５およびリテーナ型ピン２３の詳細な連結構造が示されている。この図において示すように、各ピン２３，２５，２７の各先端はそのソケット本体１９の先端部１９Ａ内に埋設されて軸方向に延びて嵌合面に開口する孔４４，４６により、プラグ１２のピン２４，２６，２８に対向、対峙している。また、各ピン２３，２５，２７の基端はケーブル１３の３本の心線（縒り合わされた銅線）１３Ａ，１３Ｂにたとえばかしめなどによりそれぞれ接続されている。
そして、これらの心線１３Ａ，１３Ｂとピン２３，２５，２７との連結部分の外周面は所定長さにわたって、内側のガラスマイカテープ４８およびその外側のシリコーン樹脂テープ５０がそれぞれ巻き付けられて２重に被覆されている。ガラスマイカテープ４８により心線の先端部と電極ピンの大部分を被覆して耐火構造とするものである。
さらに、心線１３Ａ，１３Ｂのソケット本体１９内でケーブル１３側は図８に示すセラミックス製（例えばアルミナ系セラミックス）の円板状チップ６０の貫通孔６１，６２，６３にそれぞれ挿通されて互いに離間している。貫通孔同士は、円弧上で１２０度間隔で設けられている。また、これらの心線１３Ａ，１３Ｂ、チップ６０、ピン２３，２５，２７はソケット本体１９の樹脂で封入されている。そして、３本の心線１３Ａ，１３Ｂは、それぞれ導体である銅線をガラスマイカテープで被覆してさらに絶縁体で外被している。これらの心線１３Ａ，１３Ｂはさらにより合わされて絶縁体である樹脂により被覆されてケーブル１３を構成している。すなわち、３本の心線１３Ａ，１３Ｂ同士は耐火材６０で離間して保持されている。
【００１９】
図７には、樹脂製のプラグ本体２０に互いに所定間隔を有して埋設されたピン（電極部材）２４，２６およびリテーナ型ピン２８の詳細な連結構造が示されている。各ピン２４，２６，２８の各基端部はその本体２０の先端部内に樹脂で埋設されており、各先端部は凹部２０Ａ内に突出している。ピン２４，２６の突出した各先端部がソケット本体１９のソケット型ピン２５，２７にそれぞれ嵌合することによりケーブル１３，１４同士の電気的接続を得る構成である。ピン２３，２８間には、上述したように、コイルスプリング４０とヒューズ４１とが直列に介装される。また、各ピン２４，２６，２８の各基端はケーブル１４の３本の心線（撚り合わされた銅線がガラスマイカテープ、絶縁体で被覆されている）１４Ａ，１４Ｂにたとえばかしめなどによりそれぞれ接続されている。
そして、これらの心線１４Ａ，１４Ｂとピン２４，２６，２８との連結部分の外周面は所定長さにわたって、内側のガラスマイカテープ４８およびその外側のシリコーン樹脂テープ５０がそれぞれ巻き付けられて２重に被覆されている。ガラスマイカテープ４８により心線の先端部と電極ピンの大部分を被覆して耐火構造とするものである。この場合、シリコーン樹脂製テープ５０は例えば高温の雰囲気中で燃焼するが、ＰＥなどの樹脂が燃焼したとき生じるカーボンのガラスマイカテープ４８への染み込みを防ぎ、テープ４８の絶縁不良を阻止するものである。
さらに、心線１４Ａ，１４Ｂのプラグ本体２０内でケーブル１４側は図８に示すセラミックス製（例えばアルミナ系セラミックス）の円板状チップ６０の貫通孔６１，６２，６３にそれぞれ挿通されて互いに所定距離だけ離間している。これらの貫通孔同士は、円弧上で１２０度間隔で設けられている。また、これらの心線１４Ａ，１４Ｂ、チップ６０、ピン２４，２６，２８はプラグ本体２０の樹脂（ポリエチレンなど）で封入されている。そして、３本の心線１４Ａ，１４Ｂは、それぞれ導体である銅線を絶縁体であるガラスマイカテープ４８で被覆してさらに絶縁体樹脂で外被している。これらの心線１４Ａ，１４Ｂはさらにより合わされて絶縁体である樹脂により被覆されてケーブル１４を構成している。
すなわち、心線１４Ａ，１４Ｂ同士は耐火材６０で離間して保持されている。
なお、上記各電極部材は、その全面がニッケル等でめっきされている。
【００２０】
次に、本願発明に係るケーブル用耐火コネクタの作用について説明する。まず、図９を参照してそのソケット１１とプラグ１２間に筒型のヒューズ４１を、高導電性でばね性に優れたベリリウム銅のコイルばね（スプリング）４０で付勢した構造を説明する。なお、この図ではテープ被覆構造について図示を省略してある。すなわち、心線１３Ａのむきだした先端（銅線）をピン２３の基端に結合させ（穴に挿入してかしめる）、スプリング４０を介装する。一方、心線１４Ａも同様にかしめて結合したピン２８の受け皿状の先端に筒型ヒューズ４１を直列に保持させ、上記ソケット１１とプラグ１２との嵌合によりこれらヒューズ４１とスプリング４０とを突き合わせる。この結果、ヒューズを内蔵したコネクタが装着されることとなる。
このとき、凹部２９と凸部３０の位置を合わせながら、ソケット１１とプラグ１２とが嵌合される。
よって、ピン同士を介してケーブル１３，１４の心線同士が電気的に接続され、電源からの電力が負荷に供給されることとなる。
そして、負荷に所定の電流値以上の電流が流れたとき、ヒューズ４１内のヒューズエレメントが溶断する。これにより、上記ケーブル１３からケーブル１４への電源の供給が遮断される。
また、例えば火災などによりコネクタ１０が高温にさらされたとき、キャップ１５，１６およびソケット本体１１，プラグ本体１２が消失したとしても、ソケット側の心線１３Ａ，１３Ｂおよびピン２３，２５，２７も、プラグ側の心線１４Ａ，１４Ｂおよびピン２４，２６，２８も上記耐火構造、すなわちガラスマイカテープ（無機材）により被覆されており、かつ、セラミックス製のスペーサ６０により心線同士が離間して保持されているため、これらが接触して短絡することを防ぐことができる。２重の耐火構造であるスペーサおよびガラスマイカテープにより高熱に対して充分に保護されている。
なお、上記実施例に係る耐火構造はＢＳ６３８７ＣａｔＣ，ＣａｔＷ，ＣａｔＺの耐火性能を有している。また、ＩＥＣ６０５２９保護等級ＩＰ６８の防水、防塵性能をも有している。このとき、ソケット本体１９、プラグ本体２０などの素材としてノンハロゲン、低発煙性能の材料（例えばＰＥ）を使用している。また、コネクタは工場加工により高品質、高信頼性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタの一部を破断して示す正面図である。
【図２】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのソケットを示す部分断面正面図である。
【図３】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのソケットを示す側面図である。
【図４】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのプラグを示す一部破断した正面図である。
【図５】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのソケットを示す側面図である。
【図６】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのソケット本体を示す断面図である。
【図７】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのプラグ本体を示す断面図である。
【図８】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのセラミックス製スペーサを示す斜視図である。
【図９】この発明の一実施例に係るケーブル用耐火コネクタのヒューズ内蔵状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０ コネクタ、
１１ ソケット、
１２ プラグ、
１３ 電源側ケーブル、
１３Ａ，１３Ｂ 心線、
１４ 負荷側ケーブル、
１４Ａ，１４Ｂ 心線、
１９ ソケット本体、
２０ プラグ本体、
２３，２４，２５，２６，２７，２８ 電極部材、
２９ 凹部
３０ 凸部
４０ コイルばね、
４１ ヒューズ、
４８ ガラスマイカテープ、
６０ 磁器などのチップ（耐火材スペーサ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源側に接続されたソケットに、負荷側に接続されたプラグを嵌合することにより、電源を負荷に供給可能なコネクタであって、
上記ソケットおよび上記プラグは、それぞれ複数の電極部材とこれに接続された複数の心線とを有し、これらの心線同士を耐火材により離間して保持したケーブル用耐火コネクタ。
【請求項２】
上記複数の心線は無機材料製のテープにより被覆してこの被覆部分に上記耐火材を配設した請求項１に記載のケーブル用耐火コネクタ。
【請求項３】
電源側のケーブルの先端に接続されたソケットが負荷側のケーブル先端に接続されたプラグに嵌合することにより、負荷に電源から電力を供給するケーブル用耐火コネクタにおいて、
上記ソケットは、
樹脂製のソケット本体と、
このソケット本体に互いに所定間隔を有して埋設されてその基端が複数の心線にそれぞれ接続された複数の電極部材と、を備え、
上記プラグは、
樹脂製のプラグ本体と、
互いに所定間隔を有して埋設されてその基端が複数の心線にそれぞれ接続された複数の電極部材とを有し、
上記ソケットの電極部材とこれに対応する上記プラグの電極部材とは、上記嵌合時に電気的に接続され、
上記ソケット本体の内部の心線を無機材料製のテープで被覆し、
上記プラグ本体の内部の心線に無機材料製のテープで被覆を施し、
これらソケット本体の心線同士およびプラグ本体の心線同士は、それぞれセラミックス製のスペーサによりこれらのソケット本体の内部およびプラグ本体の内部で所定距離だけ離間して設けられたケーブル用耐火コネクタ。
【請求項４】
上記ソケットまたはプラグには、所定値以上の電流の供給を遮断可能なヒューズが内蔵された請求項１〜３のいずれか１項に記載のケーブル用耐火コネクタ。
【請求項５】
上記ヒューズは、上記ソケットの電極部材とこれに対応する上記プラグの電極部材との間に配設されたコイルばねにより付勢されてこれら電極部材間に挟持された請求項４に記載のケーブル用耐火コネクタ。
【請求項１】
電源側に接続されたソケットに、負荷側に接続されたプラグを嵌合することにより、電源を負荷に供給可能なコネクタであって、
上記ソケットおよび上記プラグは、それぞれ複数の電極部材とこれに接続された複数の心線とを有し、これらの心線同士を耐火材により離間して保持したケーブル用耐火コネクタ。
【請求項２】
上記複数の心線は無機材料製のテープにより被覆してこの被覆部分に上記耐火材を配設した請求項１に記載のケーブル用耐火コネクタ。
【請求項３】
電源側のケーブルの先端に接続されたソケットが負荷側のケーブル先端に接続されたプラグに嵌合することにより、負荷に電源から電力を供給するケーブル用耐火コネクタにおいて、
上記ソケットは、
樹脂製のソケット本体と、
このソケット本体に互いに所定間隔を有して埋設されてその基端が複数の心線にそれぞれ接続された複数の電極部材と、を備え、
上記プラグは、
樹脂製のプラグ本体と、
互いに所定間隔を有して埋設されてその基端が複数の心線にそれぞれ接続された複数の電極部材とを有し、
上記ソケットの電極部材とこれに対応する上記プラグの電極部材とは、上記嵌合時に電気的に接続され、
上記ソケット本体の内部の心線を無機材料製のテープで被覆し、
上記プラグ本体の内部の心線に無機材料製のテープで被覆を施し、
これらソケット本体の心線同士およびプラグ本体の心線同士は、それぞれセラミックス製のスペーサによりこれらのソケット本体の内部およびプラグ本体の内部で所定距離だけ離間して設けられたケーブル用耐火コネクタ。
【請求項４】
上記ソケットまたはプラグには、所定値以上の電流の供給を遮断可能なヒューズが内蔵された請求項１〜３のいずれか１項に記載のケーブル用耐火コネクタ。
【請求項５】
上記ヒューズは、上記ソケットの電極部材とこれに対応する上記プラグの電極部材との間に配設されたコイルばねにより付勢されてこれら電極部材間に挟持された請求項４に記載のケーブル用耐火コネクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２２６６２２（Ｐ２００８−２２６６２２Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６２５１９（Ｐ２００７−６２５１９）
【出願日】平成１９年３月１２日（２００７．３．１２）
【出願人】（０００１９６５６５）西日本電線株式会社 (57)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１２日（２００７．３．１２）
【出願人】（０００１９６５６５）西日本電線株式会社 (57)
【Ｆターム（参考）】
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