特開 2024-99955 電力ケーブル終端接続部

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024099955

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】電力ケーブル終端接続部

(51)【国際特許分類】

   H02G 15/06 20060101AFI20240719BHJP

   H02G 1/14 20060101ALI20240719BHJP

【ＦＩ】

H02G15/06

H02G1/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023003607

(22)【出願日】2023-01-13

(71)【出願人】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】株式会社プロテリアル

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】角 陽介

(72)【発明者】

【氏名】深作 泉

【テーマコード（参考）】

5G355

5G375

【Ｆターム（参考）】

5G355AA03

5G355BA08

5G355BA11

5G355BA17

5G375AA02

5G375BA21

5G375CA02

5G375CA13

5G375CA14

5G375CB06

5G375CB07

5G375CB38

5G375DA36

5G375DB04

5G375DB35

(57)【要約】

【課題】水密性を高めながらも、導電線が挿通されたブッシングが嵌合する嵌合穴の内面とブッシングの外周面との間に隙間が形成されてしまうことを抑制可能な電力ケーブル終端接続部を提供する。
【解決手段】電力ケーブル１１の終端部が接続対象の導体線１２に電気的に接続された電力ケーブル終端接続部１は、導体線１２が挿通されたブッシング２と、電力ケーブル１１の終端部を保持する電力ケーブル保持部４Ａとブッシング２を保持するブッシング保持部４Ｂとを一体に有する保持部材４と、を備える。ブッシング保持部４Ｂは、ブッシング２が嵌合する嵌合穴４００が端面４０ａに開口して形成された筒状であり、ブッシング保持部４Ｂの開口側端部４０１の内周面４００ｂを含む嵌合穴の内面４００ａがブッシング２に弾接しており、ブッシング保持部４Ａの開口側端部４０１が高弾性化されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力ケーブルの終端部が接続対象の導体線に電気的に接続された電力ケーブル終端接続部であって、
前記導体線が挿通されたブッシングと、
前記電力ケーブルの前記終端部を保持する電力ケーブル保持部と前記ブッシングを保持するブッシング保持部とを一体に有する保持部材と、を備え、
前記ブッシング保持部は、前記ブッシングが嵌合する嵌合穴が端面に開口して形成された筒状であり、
前記ブッシング保持部の開口側端部の内周面を含む前記嵌合穴の内面が前記ブッシングに弾接しており、
前記ブッシング保持部の前記開口側端部が高弾性化されている、
電力ケーブル終端接続部。

【請求項2】

前記ブッシングは、前記電力ケーブルとの接続部側ほど外径が小さくなる円錐形状部、及び前記円錐形状部の最大外径よりも外径が大きい円筒形状部を有し、
前記ブッシング保持部は、前記円筒形状部の外周側にあたる前記開口側端部の少なくとも一部が高弾性化されている、
請求項１に記載の電力ケーブル終端接続部。

【請求項3】

前記ブッシング保持部は、前記ブッシングの前記円錐形状部及び前記円筒形状部を囲むように成形されたゴム成形体と、前記ゴム成形体に埋め込まれた高弾性体とを有し、
前記高弾性体の弾性率が前記ゴム成形体の弾性率よりも高く、
前記高弾性体によって前記ブッシング保持部の前記開口側端部が高弾性化されている、
請求項２に記載の電力ケーブル終端接続部。

【請求項4】

前記高弾性体が前記開口側端部の全周にわたって環状に形成されている、
請求項３に記載の電力ケーブル終端接続部。

【請求項5】

前記ブッシング保持部は、前記開口側端部の少なくとも一部のゴム材料の弾性率が他の部分のゴム材料の弾性率よりも高い、
請求項１又は２に記載の電力ケーブル終端接続部。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば鉄道車両に用いられる電力ケーブル終端接続部に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鉄道車両は、例えば特許文献１に記載されているように、パンタグラフから２５ｋＶ又は２０ｋＶの高圧電力が供給され、この高圧電力が回路遮断器を経て主変圧器に送られ、主変圧器によって所定の電圧値にまで電圧が下げられた後、主変換装置で周波数が変換されて主電動機に出力される。回路遮断器と主変圧器とは、電力ケーブルによって接続される。本出願人は、この電力ケーブルの終端接続部として、特許文献２に記載のものを提案している。

【0003】

特許文献２に記載の電力ケーブル終端接続部では、ケーブル保持体の内部で電力ケーブルの中心導体が圧縮端子を介して機器側導体に接続されている。機器側導体は、テーパ形状を有するブッシングに挿通されている。ケーブル保持体は、ポリマー系材料から形成された絶縁体と、導電性付与剤によって導電性が付与されたポリマー系材料から形成された半導電体とを有している。半導電体は、電界の集中を緩和する機能を有している。

【0004】

ケーブル保持体は、電力ケーブルの終端部を保持する保持筒部と、保持筒部に対して垂直な方向に延在してブッシングを保持する接続筒部とを一体に有しており、全体としてＴ字型に形成されている。接続筒部には、ブッシングが嵌合する嵌合穴が接続筒部の端面に開口して形成されている。接続筒部は、ブッシングが嵌合することにより拡径する弾性を有しており、嵌合穴の内面がブッシングの外周面に隙間なく密着する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－１９２０８号公報

【特許文献2】特許７０４０６６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のように構成された電力ケーブル終端接続部は、ブッシングの外周面と嵌合穴の内面との間の僅かな隙間からケーブル保持体の内部に水分が浸入することがないよう、高い水密性が確保されていることが望ましい。水密性を高めるためには、特に嵌合穴の開口端部における締め代を大きくすることが考えられるが、この締め代を大きくし過ぎると、開口端部以外の部分においてブッシングの外周面と嵌合穴の内面との間に隙間ができてしまい、この隙間で放電が発生するおそれがある。このような放電は、ケーブル保持体やブッシングを損傷させてしまう要因となる。

【0007】

そこで、本発明は、水密性を高めながらも、ブッシングが嵌合する嵌合穴の内面とブッシングの外周面との間に隙間が形成されてしまうことを抑制可能な電力ケーブル終端接続部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】

【0008】

本発明は、上記課題を解決することを目的として、電力ケーブルの終端部が接続対象の導体線に電気的に接続された電力ケーブル終端接続部であって、前記導体線が挿通されたブッシングと、前記電力ケーブルの前記終端部を保持する電力ケーブル保持部と前記ブッシングを保持するブッシング保持部とを一体に有する保持部材と、を備え、前記ブッシング保持部は、前記ブッシングが嵌合する嵌合穴が端面に開口して形成された筒状であり、前記ブッシング保持部の開口側端部の内周面を含む前記嵌合穴の内面が前記ブッシングに弾接しており、前記ブッシング保持部の前記開口側端部が高弾性化されている、電力ケーブル終端接続部を提供する。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る電力ケーブル終端接続部によれば、水密性を高めながらも、ブッシングが嵌合する嵌合穴の内面とブッシングの外周面との間に隙間が形成されてしまうことを抑制可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施の形態に係る電力ケーブル終端接続部の断面図である。

【図2】（ａ）は、保持筒部の軸方向に対して垂直な方向から見た第３の半導電体の側面図である。（ｂ）は、保持筒部の軸方向に沿って見た第３の半導電体の側面図である。

【図3】（ａ）は、ブッシング保持部の部分断面図である。（ｂ）は、ブッシングの外観図である。

【図4】図１のＡ－Ａ線における断面図である。

【図5】（ａ）～（ｃ）は、高弾性体の軸方向の長さを３通りに変更した構成例を示す断面図である。

【図6】円錐形状部の一部及び円筒形状部を含むブッシングの部分断面図である。

【図7】横軸を基準点からの延面距離とし、縦軸にブッシングの締め付け力を示すグラフである。

【図8】第２の実施の形態に係る電力ケーブル終端接続部の部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る電力ケーブル終端接続部について、図１乃至図７を参照して説明する。図１は、電力ケーブル終端接続部１の断面図である。電力ケーブル終端接続部１は、例えば鉄道車両の床下に設けられ、回路遮断器と主変圧器との間の電力ケーブル１１の終端部を接続対象の導体線１２に電気的に接続する。電力ケーブル１１は、鉄道車両の主電動機を駆動するための高圧電力を伝送する。

【0012】

電力ケーブル１１は、複数の素線１１０を撚り合わせてなる中心導体１１１と、中心導体１１１を被覆する絶縁層１１２と、絶縁層１１２の外周を囲むように配置された複数のシールドワイヤ１１３と、複数のシールドワイヤ１１３の外周を覆うシース１１４とを有している。電力ケーブル１１は、電力ケーブル終端接続部１に接続される終端部が段剥ぎされている。具体的には、シース１１４が除去されて複数のシールドワイヤ１１３及び絶縁層１１２が露出し、さらに絶縁層１１２が除去されて中心導体１１１が露出している。

【0013】

絶縁層１１２から露出した中心導体１１１には、圧縮端子１０が取り付けられている。圧縮端子１０は、中心導体１１１を圧縮するように加締められた円筒状の加締め部１０１と、加締め部１０１と一体に設けられた平板状の接続部１０２とを有している。加締め部１０１には、中心導体１１１を収容する収容穴１０１ａが形成されている。接続部１０２には、貫通孔１０２ａが形成されている。

【0014】

電力ケーブル終端接続部１は、導体線１２が挿通されたブッシング２と、ブッシング２との間に圧縮端子１０を挟む位置に配置された絶縁栓３と、電力ケーブル１１、ブッシング２、及び絶縁栓３を保持する保持部材４と、絶縁栓３を保護する保護キャップ５と、圧縮端子１０と導体線１２とを接続するための雄ねじ６１、ナット６２、及びワッシャ６３と、保持部材４に固定された金属製の管状部材７と、管状部材７の内部に水が浸入することを防止する防水処理部８とを備えている。ブッシング２には、その中心部に挿通孔２００が形成されており、この挿通孔２００に導体線１２が挿通されている。

【0015】

導体線１２には、ブッシング２に挿通された部分の長手方向の端面１２ａに開口する雌ねじ１２０が形成されており、雌ねじ１２０に雄ねじ６１の一方の端部が螺合している。雄ねじ６１は、圧縮端子１０の接続部１０２に形成された貫通孔１０２ａに挿通されて絶縁栓３側に突出している。ナット６２は、絶縁栓３側に突出した雄ねじ６１に螺合しており、ナット６２と圧縮端子１０の接続部１０２との間にワッシャ６３が介在して配置されている。ナット６２は、ワッシャ６３を介して圧縮端子１０の接続部１０２を導体線１２の端面１２ａに押し付けている。

【0016】

ブッシング２は、エポキシ樹脂等の硬質な絶縁体からなる。ブッシング２は、部分円錐形の円錐形状部２１と、円錐形状部２１の最大外径よりも外径が大きい円筒形状部２２とを一体に有する段付き形状である。円錐形状部２１は、円筒形状部２２側の基端部２１１の外径が最も大きく、圧縮端子１０側の先端部２１２ほど外径が小さくなっている。円筒形状部２２は、円筒形状部２２よりもさらに大径のベース２０の端面２０ａから導体線１２に沿って突出している。円錐形状部２１は、平坦な先端面２１２ａを先端部２１２に有している。円錐形状部２２の先端面２１２ａは、ブッシング２における電力ケーブル１１と導体線１２との接続部側の端面であり、圧縮端子１０の接続部１０２と対向している。

【0017】

絶縁栓３は、モールド成形された絶縁体部３１と、絶縁体部３１の一方の端部に設けられた高圧電極３２と、絶縁体部３１の他方の端部に設けられた検電電極３３とを備える。高圧電極３２には、ナット６２の形状に対応した座ぐり穴３２ａ、及び雄ねじ６１が螺合する雌ねじ３２０が形成されている。検電電極３３には、ソケットレンチ等の工具の先端部が嵌合する工具嵌合穴３３ａが形成されている。絶縁体部３１は、高圧電極３２及び検電電極３３と一体にモールド成形されている。

【0018】

保護キャップ５は、半導電性のゴム材からなり、円盤状の底壁５１と円筒状の側壁５２とを一体に有する有底円筒状に形成されている。底壁５１は、絶縁栓３を覆っている。側壁５２の内周面５２ａには、保持部材４への固定のための環状の凸部５２１が形成されている。

【0019】

管状部材７は、電力ケーブル１１の中心導体１１１及び絶縁層１１２を挿通させると共に、複数のシールドワイヤ１１３及びシース１１４の長手方向の一部を収容している。管状部材７は、例えば黄銅やアルミニウム合金等の高い導電性を有する金属からなる。複数のシールドワイヤ１１３は、管状部材７の内側でシース１１４から導出されてシース１１４の外周に折り返され、シース１１４の外周面１１４ａと管状部材７の内周面７ａとの間から管状部材７の外部に導出されている。

【0020】

管状部材７の外部に導出された複数のシールドワイヤ１１３は、複数の接続端子７１及びボルト７２によって管状部材７に電気的に接続されている。また、管状部材７は、ボルト７３によって第１のアース線９１が接続され、電気的に接地されている。第１のアース線９１は、芯線が絶縁体によって被覆された絶縁電線からなるアース線本体９１１と、アース線本体９１１の先端部に取り付けられたアース端子９１２とを有し、アース端子９１２がボルト７３によって管状部材７に固定されている。

【0021】

防水処理部８は、防水テープ８１を管状部材７及びシース１１４の外周に何重にも巻き付け、さらに防水テープ８１を熱収縮チューブ８２で覆って形成されている。

【0022】

保持部材４は、電力ケーブル１１の終端部を保持する電力ケーブル保持部４Ａと、ブッシング２を保持するブッシング保持部４Ｂと、絶縁栓３を保持する絶縁栓保持部４Ｃとを一体に有し、全体としてＴ字状に形成されている。電力ケーブル保持部４Ａは、電力ケーブル１１の長手方向に延在する筒状であり、その中心部に電力ケーブル１１の中心導体１１１及び絶縁層１１２が差し込まれる差込穴４１０が直線状に形成されている。ブッシング保持部４Ｂは、ブッシング２の円錐形状部２１及び円筒形状部２２を囲む円筒状に成形されている。

【0023】

ブッシング保持部４Ｂ及び絶縁栓保持部４Ｃは、電力ケーブル保持部４Ａの延在方向に対して垂直な方向に延在し、導体線１２の軸方向に沿って並んでいる。ブッシング保持部４Ｂと絶縁栓保持部４Ｃとの間には、圧縮端子１０の接続部１０２が配置されている。ブッシング保持部４Ｂには、ブッシング２が嵌合する嵌合穴４００が、ベース２０側の端面４０ａに開口して形成されている。この端面４０ａは、嵌合穴４００の開口端面に相当する。ブッシング保持部４Ｂは、導体線１２の軸方向へのブッシング２との相対移動が、絶縁栓３における高圧電極３２の雌ねじ３２０が雄ねじ６１に螺合することにより規制されている。

【0024】

電力ケーブル終端接続部１の組み立て時には、ブッシング２がブッシング保持部４Ｂの端面４０ａ側から嵌合穴４００に挿入され、嵌合穴４００の内面４００ａがブッシング２に弾接する。ここで、「弾接する」とは、ブッシング２が挿入されることにより嵌合穴４００の内径が拡大するようにブッシング保持部４Ｂが弾性変形し、ブッシング保持部４Ｂの復元力によって嵌合穴４００の内面４００ａがブッシング２の外周面に隙間なく弾性的に面接触することをいう。

【0025】

また、保持部材４は、ポリマー系材料から形成された絶縁体４０と、導電性付与剤を分散させることによって導電性が付与されたポリマー系材料から形成された第１乃至第３の半導電体４１～４３とを有している。絶縁体４０は、保持筒部４Ａ、ブッシング保持部４Ｂ、及び絶縁栓保持部４Ｃにわたって設けられ、第１乃至第３の半導電体４１～４３と一体に形成されている。第１乃至第３の半導電体４１～４３は、電力ケーブル１の周囲の電界を緩和する。また、第３の半導電体４３は、圧縮端子１０や導体線１２、ならびに雄ねじ６１、ナット６２、及びワッシャ６３の周囲の電界が外部に漏洩することを抑制する遮蔽機能を有している。

【0026】

絶縁体４０及び第１乃至第３の半導電体４１～４３は、ブッシング２よりも弾性率が低い軟質な材料からなる。ここで、弾性率とは、単位断面積当りの引張り応力と応力方向に生じる伸びとの比によって表される引張弾性率であり、この値が大きいほど材料に伸びが生じにくい。絶縁体４０及び第１乃至第３の半導電体４１～４３のポリマー系材料としては、例えばシリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等を用いることができる。すなわち、本実施の形態では、絶縁体４０及び第１乃至第３の半導電体４１～４３がゴム成形体である。第１乃至第３の半導電体４１～４３の導電性付与剤としては、例えばカーボンブラック等の導電性の微粉末を用いることができる。

【0027】

絶縁体４０は、絶縁体４０を成形するための金型内に予め成形された第１乃至第３の半導電体４１～４３を配置した状態で、この金型のキャビティに溶融したポリマー材を射出することにより形成される。第１乃至第３の半導電体４１～４３は、このポリマー材の熱により表面の一部が溶融し、絶縁体４０と一体化する。

【0028】

第１の半導電体４１は、保持筒部４Ａの端部からブッシング保持部４Ｂ及び絶縁栓保持部４Ｃにかけて、圧縮端子１０を電力ケーブル１１の絶縁層１１２の一部と共に囲っている。第２の半導電体４２は、第１の半導電体４１と電力ケーブル１１の長手方向に並び、第１の半導電体４１よりも管状部材７側に配置されている。第２の半導電体４２の中心部には、電力ケーブル１１の中心導体１１１及び絶縁層１１２が挿通されている。

【0029】

図２（ａ）は、保持筒部４Ａの軸方向に対して垂直な方向から見た第３の半導電体４３の側面図であり、図２（ｂ）は、保持筒部４Ａの軸方向に沿って見た第３の半導電体４３の側面図である。図２（ａ）及び（ｂ）では、第３の半導電体４３と共に第２のアース線９２を示している。

【0030】

第３の半導電体４３は、ブッシング保持部４Ｂ及び絶縁栓保持部４Ｃにおける絶縁体４０の外周を覆う円筒部４３１と、圧縮端子１０の加締め部１０１の外周側にあたる絶縁体４０の外周を覆う管状部４３２と、管状部４３２の外周面４３２ａから突出して形成された一対の突片部４３３，４３４とを一体に有している。円筒部４３１には、保護キャップ５の側壁５２の凸部５２１が係合する環状の凹部４３０が形成されている。円筒部４３１の外周面４３１ａは、凹部４３０が形成された部分を除き、側面視において導体線１２と平行な直線状である。

【0031】

一対の突片部４３３，４３４は、絶縁体４０を成形するための金型に第３の半導電体４３を固定するために用いられる。一対の突片部４３３，４３４には、それぞれ貫通孔４３３ａ，４３４ａが形成されている。また、一対の突片部４３３，４３４のうち一方の突片部４３３には、第２のアース線９２が接続され、第３の半導電体４３が電気的に接地されている。

【0032】

第２のアース線９２は、芯線が絶縁体によって被覆された絶縁電線からなるアース線本体９２１と、アース線本体９２１の先端部に取り付けられたアース端子９２２とを有している。アース端子９２２は、ボルト６４及びナット６５によって一方の突片部４３３に取り付けられている。一方の突片部４３３の貫通孔４３３ａには、ボルト６４のねじ部６４１が挿通されている。

【0033】

図３（ａ）は、ブッシング保持部４Ｂの部分断面図である。図３（ｂ）は、ブッシング２の外観図である。図４は、図１のＡ－Ａ線における断面図である。図３（ａ）では、嵌合穴４００にブッシング２が挿入される前の嵌合穴４００の内面４００ａを実線で示し、ブッシング２が挿入されたときの嵌合穴４００の内面４００ａを二点鎖線で示している。この実線と二点鎖線との間が嵌合穴４００の内面４００ａの締め代である。円筒形状部２２の外周部の締め代は、円錐形状部２１の外周部の締め代よりも小さく形成されていることが望ましい。円筒形状部２２の外周部の締め代を円錐形状部２１の外周部の締め代よりも小さくすることにより、ブッシング２の外周面と嵌合穴４００の内面４００ａとの間に隙間が発生しにくくなり、この隙間で放電が発生することを抑制できる。

【0034】

図３（ｂ）に示すように、ブッシング２の円錐形状部２１の外周面２１ａと円筒形状部２２の外周面２２ａとの間には、圧縮端子１０側を指向する平坦な円環状の段差面２２ｂが形成されている。これらの外周面２１ａ，２２ａ及び段差面２２ｂは、ブッシング２の外面である。円錐形状部２１の外周面２１ａと段差面２２ｂとの間、段差面２２ｂと円筒形状部２２の外周面２２ａとの間、及び円筒形状部２２の外周面２２ａとベース２０の端面２０ａとの間には、それぞれ面取り部Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３が形成されている。

【0035】

嵌合穴４００の内面４００ａは、ブッシング２の円筒形状部２２の外周面２２ａに弾接する開口側内周面４００ｂと、円錐形状部２１の外周面２１ａに弾接する奥側内周面４００ｃと、段差面２２ｂに弾接する環状弾接面４００ｄとを有している。嵌合穴４００の内面４００ａは、絶縁体４０によって形成され、ブッシング２の外周にあたる絶縁体４０の外周側が第３の半導電体４３の円筒部４３１に囲われている。

【0036】

以下、ブッシング保持部４Ｂにおけるブッシング２の円筒形状部２２の外周側にあたる部分を開口側端部４０１といい、開口側端部４０１よりも嵌合穴４００の奥側でブッシング２の円錐形状部２１の外周側にあたる部分を奥側胴部４０２という。開口側端部４０１は、ブッシング２の円錐形状部２１と円筒形状部２２との外径の差に応じて、奥側胴部４０２よりも薄肉に形成されている。図４では、開口側端部４０１における電力ケーブル終端接続部１の断面を示している。

【0037】

開口側内周面４００ｂは、開口側端部４０１の内周面である。奥側内周面４００ｃは、奥側胴部４０２の内周面である。つまり、図１に示すように電力ケーブル終端接続部１が組み立てられた状態では、ブッシング保持部４Ｂの開口側端部４０１の内周面（開口側内周面４００ｂ）及び奥側胴部４０２の内周面（奥側内周面４００ｃ）を含む嵌合穴４００の内面４００ａが、ブッシング２の外面（外周面２１ａ，２２ａ及び段差面２２ｂ）に弾接している。

【0038】

電力ケーブル終端接続部１は、嵌合穴４００の内面４００ａとブッシング２との間から電力ケーブル１１と導体線１２との接続部側に水分が浸入することがないよう、高い水密性が確保されていることが望ましい。また、嵌合穴４００の内面４００ａとブッシング２との間に隙間があると、この隙間で放電が発生するおそれがあるので、嵌合穴４００の内面４００ａがブッシング２に隙間なく接していることが望ましい。

【0039】

一方、ブッシング保持部４Ｂは、開口側端部４０１の厚みが奥側胴部４０２の厚みよりも薄いので、特に開口側端部４０１において締め代を確保しにくく、ブッシング２を締め付ける締め付け力（ブッシング２の外面に作用する面圧）も確保しにくい。そこで、本実施の形態では、ブッシング保持部４Ｂの開口側端部４０１が奥側胴部４０２よりも高弾性化されている。ここで、高弾性とは、具体的には内径が拡径しにくいことをいい、高弾性化は高剛性化と換言することもできる。つまり、開口側端部４０１を所定量拡径させるためには、奥側胴部４０２を同量拡径させる場合よりも大きな力が必要となる。

【0040】

本実施の形態では、ブッシング保持部４Ｂが高弾性体４４を有しており、この高弾性体４４によって開口側端部４０１が高弾性化されている。高弾性体４４は、図４に示すように、開口側端部４０１の全周にわたって環状に形成されている。また、高弾性体４４は、ブッシング保持部４Ｂにおける第３の半導電体４３の円筒部４３１に埋め込まれている。本実施の形態では、高弾性体４４が無端帯状である。

【0041】

なお、高弾性体４４は、開口側端部４０１における絶縁体４０に埋め込まれていてもよく、開口側端部４０１における絶縁体４０と第３の半導電体４３の円筒部４３１との間に埋め込まれていてもよい。また、高弾性体４４は、必ずしも一体の環状に形成されていなくてもよく、例えば円弧状に分割された複数の分割片を開口側端部４０１の周方向に並べて全体として環状となるように配置されていてもよい。またさらに、高弾性体４４は、無端帯状に限らず、例えば線材がコイル状に巻かれた構成であってもよい。

【0042】

高弾性体４４は、その弾性率が絶縁体４０や第３の半導電体４３の弾性率よりも高い材料からなる。ここで、高弾性体４４の弾性率は、引張弾性率であり、ＪＩＳＫ７１１３等に準拠する引張試験における引張応力と引張ひずみとの関係から求められる。本実施の形態では、高弾性体４４が円筒状のプラスチック製である。高弾性体４４の弾性率は、例えば１０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下である。一方、絶縁体４０及び第３の半導電体４３の弾性率は、例えば１．３ＭＰａである。この場合、高弾性体４４の弾性率は、絶縁体４０及び第３の半導電体４３の弾性率の７．７倍以上７７倍以下となる。なお、高弾性体４４を導電性プラスチックにより形成し、アース線を高弾性体４４に接続して電気的に接地してもよい。

【0043】

本実施の形態では、高弾性体４４の軸方向の一方の端面４４ａが第３の半導電体４３における円筒部４３１の端面４３１ａに露出している。この構成により、第３の半導電体４３を射出成形する際、この射出成形に用いる金型に高弾性体４４を保持しやすくなる。高弾性体４４の端面４４ａは、その後に行われる絶縁体４０の成形時において絶縁体４０に覆われ、高弾性体４４の全体がブッシング保持部４Ｂに覆われる。

【0044】

開口側端部４０１の高弾性化により、開口側端部４０１における締め代が奥側胴部４０２における締め代よりも少なくても、開口側内周面４００ｂを奥側内周面４００ｃと同程度の締め付け力でブッシング２に押し付けることができ、高い水密性が確保されている。また、開口側端部４０１における締め代が奥側胴部４０２における締め代より少ないことにより、嵌合穴４００にブッシング２を嵌合させたときの開口側端部４０１の変形量が小さく、奥側内周面４００ｃと円錐形状部２１の外周面２１ａとの間における隙間の発生を抑制することができる。

【0045】

つまり、嵌合穴４００にブッシング２を嵌合させたときに開口側端部４０１が大きく拡径すると、これに連れて奥側胴部４０２が拡径してしまい、特に円錐形状部２１の基端部２１１における外周面２１ａと奥側内周面４００ｃとの間に隙間ができやすくなるが、本実施の形態では、開口側端部４０１が高弾性化されていることにより、このような隙間の発生を抑制することができる。

【0046】

高弾性体４４の軸方向の他方の端面４４ｂは、嵌合穴４０の軸方向において環状弾接面４００ｄと同位置もしくは奥側胴部４０２に位置していることが望ましい。これにより、開口側端部４０１の高弾性化による効果を十分に発揮することができる。

【0047】

次に、図５乃至７を参照し、高弾性体４４の軸方向の長さ及び弾性率を変えて、ブッシング保持部４Ｂがブッシング２を締め付ける締め付け力（ブッシング保持部４Ｂに発生する応力）を、パターン１～５及び高弾性体４４を有しないパターン６の６通りについて評価した結果を説明する。

【0048】

図５（ａ）は、高弾性体４４の軸方向の長さがＬ_１であり、高弾性体４４の端面４４ｂが嵌合穴４０の軸方向において環状弾接面４００ｄと同位置にある構成例を示す断面図である。図５（ｂ）は、高弾性体４４の軸方向の長さＬ_２がＬ_１の１．５倍であり、高弾性体４４の端面４４ｂを含む軸方向の一部が奥側胴部４０２に配置された構成例を示す断面図である。図５（ｃ）は、高弾性体４４の軸方向の長さＬ_３がＬ_１の３倍であり、高弾性体４４の端面４４ｂを含む軸方向の一部が図５（ｂ）の構成例のさらに奥側に配置された構成例を示す断面図である。長さＬ_１は、一例として１０ｍｍである。また、図５（ａ）～（ｃ）に示す高弾性体４４の径方向の厚さは、一例として０．５ｍｍである。

【0049】

表１に、パターン１～６のそれぞれについて、高弾性体４４の軸方向の長さと弾性率を示す。

【表1】

【0050】

図６は、円錐形状部２１の一部及び円筒形状部２２を含むブッシング２の部分断面図である。図６に示す点Ｐ_０は、ベース２０の端面２０ａと面取り部Ｒ_３との境界点である。点Ｐ_１は、面取り部Ｒ_３と円筒形状部２２の外周面２２との境界点である。点Ｐ_２は、円筒形状部２２の外周面２２と面取り部Ｒ_２との境界点である。点Ｐ_３は、面取り部Ｒ_２と段差面２２ｂとの境界点である。点Ｐ_４は、段差面２２ｂと面取り部Ｒ_１との境界点である。点Ｐ_５は、面取り部Ｒ_１と円錐形状部２１の外周面２１ａの境界点である。

【0051】

点Ｐ_０は、ベース２０からのブッシング２の円筒形状部２２の立設の起点となる基準点である。点Ｐ_０から点Ｐ_１までの延面距離、点Ｐ_０から点Ｐ_２までの延面距離、点Ｐ_０から点Ｐ_５までの延面距離は、一例として、それぞれ５ｍｍ、１０ｍｍ、２１ｍｍである。なお、ブッシング２の軸方向における円筒形状部２２の長さＬ_４は、一例として１１ｍｍである。

【0052】

図７は、横軸を点Ｐ_０からの延面距離とし、縦軸にブッシング２の締め付け力を示すグラフである。縦軸は、ブッシング２を締め付ける方向の力を－(マイナス)で示している。高い水密性を確保しつつ、嵌合穴４００の内面４００ａとブッシング２との間における隙間の発生を抑制するためには、円筒形状部２２の外周面２２ａに作用する締め付け力と円錐形状部２１の外周面２１ａに作用する締め付け力との差が大きすぎないことが望ましい。より具体的には、点Ｐ_５において円錐形状部２１の外周面２１ａに作用する締め付け力をＦ_１とし、点Ｐ_２において円筒形状部２２の外周面２２ａに作用する締め付け力をＦ_２としたとき、Ｆ_２／Ｆ_１の値が０．５以上１．２以下であることが望ましい。

【0053】

高弾性体４４の弾性率は、１０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下であるとよい。高弾性体４４の弾性率が１０ＭＰａ未満であると、円筒形状部２２の外周面２２ａに作用する締め付け力が十分ではなく、高弾性体４４の弾性率が１０００ＭＰａを超えると、締め付け力が大きすぎて嵌合穴４００にブッシング２を挿入しにくくなるためである。また、高弾性体４４の弾性率を１０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下とすることにより、図７に示すようにＦ_２／Ｆ_１の値が０．５以上１．２以下となり、高い水密性を確保することができる。

【0054】

なお、高弾性体４４の軸方向の長さがＬ_１よりも短く、嵌合穴４００の軸方向における高弾性体４４の端面４４ｂの位置が円筒形状部２２の外周面２２ａとブッシング２の径方向に並ぶ位置であってもよい。この場合でも、高弾性体４４によって高弾性化された開口側端部４０１の一部において高い水密性を確保することができる。つまり、ブッシング保持部４Ｂは、円筒形状部２２の外周側にあたる開口側端部４０１の少なくとも一部が高弾性化されていればよい。

【0055】

高弾性体４４の軸方向の長さは、ブッシング２の軸方向における円筒形状部２２の長さの０．８倍以上１．５倍以下であるとよい。円筒形状部２２の長さに対する高弾性体４４の軸方向の長さが短すぎると水密性を高める効果が必ずしも十分ではなく、高弾性体４４の軸方向の長さが円筒形状部２２の長さに対して長すぎると、円筒形状部２２以外の部分への影響が大きくなるためである。

【0056】

[第２の実施の形態]
次に、図８を参照し、第２の実施の形態に係る電力ケーブル終端接続部について説明する。第１の実施の形態では、ブッシング保持部４Ｂに埋め込まれた高弾性体４４によって開口側端部４０１が高弾性化された場合について説明したが、第２の実施の形態では、弾性率が異なるゴム材料を用いることにより開口側端部４０１を高弾性化する。

【0057】

図８は、第２の実施の形態に係る電力ケーブル終端接続部の一部を示す断面図である。この構成例では、開口側端部４０１における第３の半導電体４３の円筒部４３１及び弾性体４０に、奥側胴部４０２のゴム材料よりも弾性率（引張弾性率）が高い高弾性率のゴム材料を用いている。図８では、第３の半導電体４３の円筒部４３１において高弾性率のゴム材料が用いられた高弾性部４３Ａ、及び絶縁体４０において高弾性率のゴム材料が用いられた高弾性部４０Ａをグレーの網掛けで示している。高弾性部４０Ａ，４３Ａを構成するゴム材料の引張弾性率と、奥側胴部４０２の絶縁体４０を構成するゴム材料の引張弾性率との比は、１よりも大きい。第２の実施の形態に係る電力ケーブル終端接続部のその他の構成は、第１の実施の形態と同様である。

【0058】

このような高弾性部４３Ａを有する第３の半導電体４３は、例えば第３の半導電体４３を成形するための金型内に高弾性部４３Ａとなるポリマー材を注入した後に、第３の半導電体４３の他の部分となるポリマー材を注入することにより成形することができる。高弾性部４０Ａを有する絶縁体４０の成形方法についても同様である。なお、第３の半導電体４３が高弾性部４３Ａを有していれば、絶縁体４０が高弾性部４０Ａを有していなくてもよい。また、絶縁体４０が高弾性部４０Ａを有していれば、第３の半導電体４３が高弾性部４３Ａを有していなくてもよい。

【0059】

このように、第２の実施の形態では、ブッシング保持部４Ｂの開口側端部４０１の少なくとも一部のゴム材料の弾性率（引張弾性率）が他の部分のゴム材料の弾性率（引張弾性率）よりも高いことにより、開口側端部４０１が高弾性化されている。これにより、第２の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、高弾性部４０Ａ，４３Ａとしては、ゴム材料を構成する樹脂組成物のベース樹脂に添加剤を添加するなどして引張弾性率を高めたゴム材料を用いることができる。

【0060】

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した第１及び第２の実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

【0061】

［１］電力ケーブル（１１）の終端部が接続対象の導体線（１２）に電気的に接続された電力ケーブル終端接続部（１）であって、前記導体線（１２）が挿通されたブッシング（２）と、前記電力ケーブル（１１）の前記終端部を保持する電力ケーブル保持部（４Ａ）と前記ブッシングを保持するブッシング保持部（４Ｂ）とを一体に有する保持部材（４）と、を備え、前記ブッシング保持部（４Ｂ）は、前記ブッシング（２）が嵌合する嵌合穴（４００）が端面（４０ａ）に開口して形成された筒状であり、前記ブッシング保持部（４Ｂ）の開口側端部（４０１）の内周面（４００ｂ）を含む前記嵌合穴（４００）の内面（４００ａ）が前記ブッシング（２）に弾接しており、前記ブッシング保持部（４Ｂ）の前記開口側端部（４０１）が高弾性化されている、電力ケーブル終端接続部（１）。

【0062】

［２］前記ブッシング（２）は、前記電力ケーブル（１１）との接続部側ほど外径が小さくなる円錐形状部（２１）、及び前記円錐形状部（２１）の最大外径よりも外径が大きい円筒形状部（２２）を有し、前記ブッシング保持部（４Ｂ）は、前記円筒形状部（２２）の外周側にあたる前記開口側端部（４０１）の少なくとも一部が高弾性化されている、上記［１］に記載の電力ケーブル終端接続部（１）。

【0063】

［３］前記ブッシング保持部（４Ｂ）は、前記ブッシング（２）の前記円錐形状部（２１）及び前記円筒形状部（２２）を囲むように成形されたゴム成形体（第３の半導電体４３及び絶縁体４０）と、前記ゴム成形体（４３，４０）に埋め込まれた高弾性体（４４）とを有し、前記高弾性体（４４）の弾性率が前記ゴム成形体（４３，４０）の弾性率よりも高く、前記高弾性体（４４）によって前記ブッシング保持部（４Ｂ）の前記開口側端部（４０１）が高弾性化されている、上記［２］に記載の電力ケーブル終端接続部（１）。

【0064】

［４］前記高弾性体（４４）が前記開口側端部（４０１）の全周にわたって環状に形成されている、上記［３］に記載の電力ケーブル終端接続部（１）。

【0065】

［５］前記ブッシング保持部（４Ｂ）は、前記開口側端部（４０１）の少なくとも一部のゴム材料の弾性率が他の部分のゴム材料の弾性率よりも高い、上記［１］又は［２］に記載の電力ケーブル終端接続部（１）。

【0066】

以上、本発明の第１及び第２の実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【符号の説明】

【0067】

１…電力ケーブル終端接続部 １１…電力ケーブル
１２…導体線 ２…ブッシング
２１…円錐形状部 ２２…円筒形状部
４…保持部材 ４０…絶縁体（ゴム成形体）
４００…嵌合穴 ４００ａ…端面
４００ａ…内面 ４００ｂ…内周面
４０１…開口側端部 ４３…第３の半導電体（ゴム成形体）
４４…高弾性体 ４Ａ…電力ケーブル保持部
４Ｂ…ブッシング保持部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】