JP3224863U - バイメタルエンドスリーブ - Google Patents
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Abstract
【課題】電気ワイヤを電気装置の端子に接続するためのバイメタルエンドスリーブを提供する。【解決手段】内層２１と、外層２２とを備え、外層２２は、電気装置の端子と接触した場合にガルバニ腐食を受けない第１の金属からできており、一方で、内層２１は、電気ワイヤの導体と接触した場合にガルバニ腐食を受けない第２の金属からできており、バイメタルエンドスリーブは、内層２１および外層２２が共に接合された形状へと形作られたバイメタルチューブ、バイメタルストリップまたはバイメタルシートメタルからできており、両方の層２１、２２は、連続する面を有するチューブ形状を有し、各々の層２１、２２は、２つの層の合計厚の少なくとも３０％と等しい厚さを有する。【選択図】図１
Description
本考案は、電気ワイヤを電気装置の端子に接続するためのバイメタルエンドスリーブに関する。
エンドスリーブは、電気ワイヤの、特に、ねじられた薄いワイヤから成るストランドワイヤの形状の導体が有するワイヤの導体を終端するために用いられる。エンドスリーブを導体に付けた後に、エンドスリーブは、エンドスリーブの内部のストランドワイヤを圧縮するよう、特別な工具により圧着させられる。これにより、エンドスリーブがワイヤと一体化され、ワイヤが接続される電気装置の端子とワイヤとの電気接続が容易になる。また、エンドスリーブの使用により、ワイヤは、装置の端子に接続する場合、損傷に対して保護される。
一般的に用いられているエンドスリーブは、典型的には、通常は一端に漏斗形状フレアを有する薄壁金属チューブ形状を有する。
既知の絶縁エンドスリーブであって、当該エンドスリーブの金属部分に取り付けられた追加のプラスチック（非導電性）スリーブを備える絶縁エンドスリーブも存在する。追加のプラスチックスリーブは、ワイヤの保護を改善して、ワイヤを設置するオペレータの安全性を上げるために用いられる。
一般的に用いられるエンドスリーブは通常、銅からできており、同様に銅からできている導体を有するワイヤに最適である。
既知のエンドスリーブの欠点の１つは、銅からできているエンドスリーブが、別の材料、例えばアルミニウムからできている導体上に固定される場合において、電解質（蒸気を含む環境など）にさらされたときに、接触腐食とも呼ばれるガルバニ腐食がこれら２つの金属の間の接触点に生じ、導体またはエンドスリーブの損傷につながることである。
ガルバニ腐食は、異なる電位を有することでガルバニ電池を形成する２つの金属または合金が直接接触することにより生じる。ガルバニ電池の効率は、腐食性の環境で接触している金属の電位差が増えると増加する。電解質（例えば、溶解したイオンを有する水）が存在している状況で、第１の電気化学的ポテンシャルを有する金属を、異なる第２の電気化学的ポテンシャルを有する別の金属と接続すると、より低いポテンシャルを有する金属が集中的な溶解を受けるという結果をもたらす。より速く腐食する金属領域は、ガルバニ電池のアノードとも呼ばれる。
端部にエンドスリーブが圧着された銅ワイヤが、別の材料、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からできている装置の端子に接続された場合、同様の状況が生じる。典型的には、これは、エンドスリーブまたは装置の端子に対する漸進的な損傷もたらす。
そのような現象は、特に、異なる電気化学的ポテンシャルを有する金属からできている要素が、蒸気を含む環境にさらされた場合に生じ得る。
エンドスリーブは、例えば、「ＤＩＮ ４６２２８ ｔｅｉｌ １」という規格において定義されている。追加の絶縁体を備えるエンドスリーブは、例えば、「ＤＩＮ ４６２２８ ｔｅｉｌ ４」という規格において定義されている。既知のバイメタルエンドスリーブも存在する。
例えば、ＤＥＨＮ ＋ ＳＯＨＮＥ ＧｍｂＨ ＋ Ｃｏ． ＫＧ（ドイツ）により製造されている既知のエンドスリーブモデルであるＣＵＰＡＨ ＧＬが存在する。ＣＵＰＡＨ ＧＬは、銅層および内部アルミニウム層という２つの接合層から成る折り畳まれたバイメタルシートからできているチューブの形状を有する。このチューブは、自由長手方向縁部を有するので、ワイヤの導体に効果的に圧着され得ない。
Ｄｉｅｔｚｅｌ Ｕｎｉｖｏｌｔ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ ＧｍｂＨ（ドイツ）により製造されている既知のエンドスリーブモデルＣＨも存在する。このエンドスリーブは、上述のＤＥＨＮ ＋ ＳＯＨＮＥによるＣＵＰＡＨ ＧＬと同様であるが、外層はアルミニウムからできており、内層は銅からできている。従って、同じ欠点がある。導体を装置の端子から分離するのに適しているが、ワイヤの導体上での効果的な圧着には適さない。
米国特許第４２１０３８１号は、アルミニウム材料でできた管状部材が銅材料でできた取り囲み部材内で保持されている電気コネクタ接触要素を開示している。管状部材は、接触要素が圧着されるケーブル導体を受け入れるための穴を有する。取り囲み部材は、さらなる導電性部材に接続するためのさらなるコネクタ部分を含む。管状部材は、取り囲み部材と密接な電気接続状態にあり、動作温度範囲の全体でそのような密接な接続状態に留まる。銅要素は、広い温度範囲でアルミニウム要素と厳密な接触状態にある。しかしながら、これらの要素は、共に接合されるのではなく、変形によってのみ接続される。従って、この接続は、用いられる材料の異なる熱膨張条件下での適切な特性を実現するという課題を解決するが、完全に密閉性のものではない。従って、コネクタは、電気化学的腐食を起こしやすい。
米国特許第４９０８９４３号は、分離シースおよびアルミニウムコアを含むケーブル上にリード端子またはリード合金端子を形成する方法を開示している。コアの適切な長さが露出され、金属部分が、露出されたコアに固定される。次に、端子は、この金属部分に鋳造される。金属部分は、端子を形成するリードまたはリード合金と外部で対応し、アルミニウムコアと内部で対応する。結果として得られるアセンブリのいずれのコンポーネント層間にも、高抵抗率の物質は形成されない。そのような端子の生成プロセスは、かなり複雑である。さらに、一体成型により形成される外層は、内層より大幅に薄く、従って、機械的な損傷を起こしやすく、内層を容易にむき出しに得る。
従って、上述の課題の少なくとも一部を解決するために、特に、ガルバニ腐食に対する抵抗を増やすために、バイメタルエンドスリーブの代替的な構造を提供する必要がある。
電気ワイヤを電気装置の端子に接続するためのバイメタルエンドスリーブであって、
内層と、外層とを備え、
外層は、電気装置の端子と接触した場合にガルバニ腐食を受けない第１の金属からできており、
一方で、内層は、電気ワイヤの導体と接触した場合にガルバニ腐食を受けない第２の金属からできており、
バイメタルエンドスリーブは、内層および外層が共に接合された形状へと形作られたバイメタルチューブ、バイメタルストリップまたはバイメタルシートメタルからできており、
両方の層は、連続する面を有するチューブ形状を有し、
各々の層は、２つの層の合計厚（Ｇ）の少なくとも３０％と等しい厚さを有する
ことを特徴とする、バイメタルエンドスリーブが開示される。一端に、スリーブは、漏斗形状フレアを備え得る。漏斗形状フレアの隣に、スリーブは、細長い前部を有し得る。細長い前部は、漏斗形状フレアで終端され得る。後端に、スリーブは、バイメタルキャップを備え得る。
内層と、外層とを備え、
外層は、電気装置の端子と接触した場合にガルバニ腐食を受けない第１の金属からできており、
一方で、内層は、電気ワイヤの導体と接触した場合にガルバニ腐食を受けない第２の金属からできており、
バイメタルエンドスリーブは、内層および外層が共に接合された形状へと形作られたバイメタルチューブ、バイメタルストリップまたはバイメタルシートメタルからできており、
両方の層は、連続する面を有するチューブ形状を有し、
各々の層は、２つの層の合計厚（Ｇ）の少なくとも３０％と等しい厚さを有する
ことを特徴とする、バイメタルエンドスリーブが開示される。一端に、スリーブは、漏斗形状フレアを備え得る。漏斗形状フレアの隣に、スリーブは、細長い前部を有し得る。細長い前部は、漏斗形状フレアで終端され得る。後端に、スリーブは、バイメタルキャップを備え得る。
スリーブは、外から少なくともエンドスリーブの前方部を囲む、プラスチックからできている絶縁スリーブを備え得る。
図面の例示的な実施形態を用いて、本考案が示される。
エンドスリーブの第１の実施形態を示す。
エンドスリーブの第２の実施形態を示す。
エンドスリーブの第３の実施形態を示す。
エンドスリーブの第４の実施形態を示す。
エンドスリーブの第５の実施形態を示す。
エンドスリーブの第６の実施形態を示す。
エンドスリーブの第７の実施形態を示す。
エンドスリーブの第８の実施形態を示す。
第１の単純な実施形態におけるバイメタルエンドスリーブが、図１における長手方向断面に示される。エンドスリーブは、円筒状部分１１を有する。円筒状部分１１は、エンドスリーブへのワイヤの導体の挿入を容易にするために、スリーブの前端において（つまり、ワイヤがエンドスリーブに挿入される側部において）、漏斗形状フレア１２で終端され得る。バイメタルエンドスリーブは、好ましくは表面全体で接合された２つの接合層を含む連続する面を有するチューブ形状を有する。本明細書において用いられる「接合」という用語は、金属の表面の冷接合または熱接合を包含することを意味する。効果的な電流伝導および腐食に対する保護を提供するためには、層の厳密な接合が重要である。層の適切な接合は、例えば、めっきまたは電気抵抗溶接により実現され得る。外層２２は、電気ワイヤの導体と接触した場合にガルバニ腐食を受けない（言い換えると、生じさせない）第１の金属からできている。内層２１は、電気装置の端子と接触した場合にガルバニ腐食を受けない（言い換えると、生じさせない）第２の金属からできている。
例えば、銅または銅合金からできている端子を有する装置に接続されたアルミニウム導体を含むワイヤについては、（装置の端子と接触する）外層２２の第１の金属が銅または銅合金であり、一方、（ワイヤの導体と接触する）外層２１の第２の金属がアルミニウムまたはアルミニウム合金であることが好ましい。エンドスリーブのそのような構造により、エンドスリーブとワイヤとの接触の場所およびエンドスリーブと電気装置との接触の場所においてガルバニ腐食を回避することが可能になる。
本明細書において用いられる「バイメタル」という用語は、共に接合され、異なる物理特性または化学特性を有する２つの異種の金属の積層体を包含するように理解される。
本考案によるバイメタルエンドスリーブは、例えば、バイメタルシートから、または図面によるチューブ形状へと形作られたバイメタルストリップからから切断された要素からできていてよい。本考案によるバイメタルエンドスリーブは、例えば、望ましい長さに切断したバイメタルシームレスチューブからできていてもよい（図面のプロセスで作られていることが好ましい）。図面のプロセスで作られたバイメタルエンドスリーブは、他の利益の中でもとりわけ、 ２つの金属の表面間の優れた分離性、構造の一様性を有し、製造が効率的である。
各層２１、２２は、両方の層の合計厚の少なくとも３０％である厚さｇ１、ｇ２を有する。このことに起因して、両方の層は、高い機械的強度を提供するので、第２の層をむき出しにするリスクを生じさせるであろう程度には１つの層を損傷し難い。一実施形態において、内層は、外層より厚い。他の実施形態において、外層は、内層より厚い。さらに他の実施形態において、両方の層は、同じ厚さを有する。
図２は、第２の実施形態におけるエンドスリーブを示す。図１において示される第１の実施形態と比べて、第２の実施形態は、エンドスリーブの後端において（つまり、ワイヤがスリーブに導入される側部の反対側に）、後端においてスリーブを閉じるバイメタルキャップ３１を備える。バイメタルキャップ３１は、空気からのまたは湿気に対してエンドスリーブの内部を保護することにより、腐食に対する保護を強化する。また、バイメタルキャップ３１は、ガルバニ腐食を生じさせ得る、ワイヤの端部と端子との接触を防止する。
図３は、第３の実施形態のエンドスリーブを示す。図１に示される第１の実施形態と比べて、第３の実施形態では、エンドスリーブは、漏斗形状フレア１２と滑らかに連結され、エンドスリーブに導入されるワイヤの絶縁体を保護する、チューブ形状の細長い前部１３をさらに備える。さらに、前方部１３は、部分１３の内部へのワイヤの絶縁体の導入を容易にする漏斗形状フレア１４で終端し得る。
図４は、第４の実施形態におけるエンドスリーブを示す。図１に示される第１の実施形態と比べて、エンドスリーブは、バイメタルキャップ３１（第２の実施形態と同様）および細長い前部１３（第３の実施形態と同様）を備える。
図５は、第５の実施形態におけるエンドスリーブを示す。図１に示される第１の実施形態と比べて、エンドスリーブは、プラスチックスリーブ形状の絶縁スリーブ４１を備える。絶縁スリーブ４１は、バイメタルスリーブの前方部を囲み、特に、エンドスリーブの前側部においてバイメタルエンドスリーブを越えて延在する漏斗形状フレア１２上に配置される。絶縁スリーブは、ワイヤの絶縁体のさらなる保護を提供すると共に、操作人員の安全性を上げる。
図６は、第６の実施形態におけるエンドスリーブを示す。図１に示される第１の実施形態と比べて、エンドスリーブは、バイメタルキャップ３１（第２の実施形態と同様）および絶縁スリーブ４１（第５の実施形態と同様）を備える。
図７は、第６の実施形態におけるエンドスリーブを示す。図１に示される第１の実施形態と比べて、エンドスリーブは、細長い前部１３（第３の実施形態と同様）および絶縁スリーブ４１（第５の実施形態と同様）を備える。
図８は、第８の実施形態におけるエンドスリーブを示す。図１に示される第１の実施形態と比べて、エンドスリーブは、バイメタルキャップ３１（第２の実施形態と同様）、細長い前部１３（第３の実施形態と同様）および絶縁スリーブ４１（第５の実施形態と同様）を備える。
提示された実施形態の全ては、第１の実施形態と共通する要素を備える。第２から第８の実施形態は、第１の実施形態に対して追加の要素を備える第１の実施形態の変形とみなされるべきである。第２から第８の提示された実施形態において示される２以上の追加の要素の組み合わせを備える、本考案によるエンドスリーブの他の実施形態も可能である。これにより、特定の要素の特徴から発生する利益の並置が提供される。
Claims (8)
- 電気ワイヤを電気装置の端子に接続するためのバイメタルエンドスリーブであって、
内層と、外層とを備え、
前記外層は、前記電気装置の前記端子と接触した場合にガルバニ腐食を受けない第１の金属からできており、
一方で、前記内層は、前記電気ワイヤと接触した場合にガルバニ腐食を受けない第２の金属からできており、
前記バイメタルエンドスリーブは、前記内層および前記外層が共に接合された形状へと形作られたバイメタルチューブ、バイメタルストリップまたはバイメタルシートメタルからできており、
前記内層および前記外層の両方は、連続する面を有するチューブ形状を有し、
前記内層および前記外層の各々は、前記内層および前記外層の合計厚の少なくとも３０％と等しい厚さを有し、
一端に、前記バイメタルエンドスリーブは、漏斗形状フレアを備える、
バイメタルエンドスリーブ。 - 前記漏斗形状フレアの隣に細長い前部を備える、請求項１に記載のバイメタルエンドスリーブ。
- 前記細長い前部は、漏斗形状フレアで終端される、
請求項２に記載のバイメタルエンドスリーブ。 - 後端においてバイメタルキャップを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のバイメタルエンドスリーブ。
- 外部から少なくとも前記バイメタルエンドスリーブの前方部を囲むプラスチックからできている絶縁スリーブを備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のバイメタルエンドスリーブ。
- 前記内層は、前記外層より厚い、
請求項１から５のいずれか一項に記載のバイメタルエンドスリーブ。 - 前記外層は、前記内層より厚い、
請求項１から５のいずれか一項に記載のバイメタルエンドスリーブ。 - 前記内層および前記外層の両方は、同じ厚さを有する、
請求項１から５のいずれか一項に記載のバイメタルエンドスリーブ。
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