CN103733441A - 连接器及建筑机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连接器及建筑机械，该连接器（20）用于将电力输送用的电力线缆与搭载在车辆上的电气设备连接，其具备：设备侧插口；线缆侧插头（22），其相对于设备侧插口插拔；检测开关（30），其利用设在设备侧插口及线缆侧插头（22）上的机械式触点电气性地接通、断开；在设备侧插口上设有检测开关（30）的触点端子，在线缆侧插头（22）上设有：通过与设备侧插口连接而电气性接地的插头壳体（41）；覆盖插头壳体（41）的开口的盖板（43），盖板（43）具备：具有绝缘性的板主体（51）；检测开关（30）与触点端子接触的触点导体（52），板主体（51）及触点导体（52）一体成形。

Description

连接器及建筑机械

技术领域

本发明涉及一种连接器及建筑机械，例如涉及一种用于混合动力式建筑机械的电力线缆的连接器的改良。

背景技术

以往，公知有混合动力式建筑机械构成为，利用发动机驱动发电电动机和液压泵，并通过由发电电动机发出的电力驱动用于使上部旋转体旋转的电动旋转马达，另外，通过来自液压泵的压力油驱动工作装置的液压促动器和行驶机体的液压马达。

在该混合动力式建筑机械中，如发电电动机与变换器之间以及电动旋转马达与变换器之间那样，所搭载的电气设备之间利用电力线缆电连接（例如，参照专利文献1）。图6表示用于连接电力线缆10与上述电气设备的连接器200。

连接器200由安装在电气设备侧的设备侧插口21和安装在电力线缆10上的线缆侧插头220构成。用于判断设备侧插口21及线缆侧插头220的嵌合状态的检测开关30设置在连接器200上（图6中表示非嵌合状态）。

检测开关30具备设在设备侧插口21上的一对触点端子31、31和设在线缆侧插头220上的触点导体221。在设备侧插口21及线缆侧插头220处于嵌合状态时，触点端子31、31彼此与触点导体221的处于图中里侧的接触面221A接触，且经由该接触面221A电导通。基于检测开关30的触点端子31、31的导通状态，能够确认连接器200的嵌合状态。

作为专利文献1中记载的连接器200，使触点导体221经由绝缘板222安装在盖板223上，且使盖板223安装在插头壳体224上。此时，盖板223及插头壳体224具有导电性，插头壳体224通过与设备侧插口21嵌合而电气性的接地。因此，在该状态下，触点导体221仅利用绝缘板222绝缘，所以无法获得绝缘距离，根据情况的不同，还会导致该触点导体221经由盖板223与插头壳体224短路。因此，一直以来都是利用绝缘涂层225、226覆盖盖板223和触点导体221（接触面221A除外），使绝缘性能提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：（日本）特开2010-272254号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1所记载的连接器200中，触点导体221与盖板223为不同部件，且触点导体221利用螺钉227固定在盖板223上。因此，需要切实地防止触点导体221经由螺钉227与盖板223导通，所以绝缘结构复杂，部件个数增多，组装作业也麻烦。

另外，触点导体221利用螺钉227与盖板223一起拧到插头壳体224上。因此，由于拧紧螺钉227，有时会导致绝缘涂层226在触点导体221的背面上发生脱落。该情况下，在严酷环境下的长期使用过程中，在水滴等顺着螺钉227到达绝缘涂层226的脱落部分时，触点导体221与螺钉227经由自该部分析出的导电成分导通。其结果是，有可能导致触点导体221经由螺钉227与插头壳体224短路，引起检测开关30的误检测。

本发明的目的在于，提供一种能够使组装作业容易且能够切实地防止检测开关的误检测的连接器以及具备该连接器的建筑机械。

用于解决技术问题的方法

本发明第一方面的连接器，用于将电力输送用的电力线缆与搭载在车辆上的电气设备连接，其特征在于，具备：设备侧插口，其安装在所述电气设备上；线缆侧插头，其安装在所述电力线缆上且相对于所述设备侧插口插拔；检测开关，其利用设在所述设备侧插口及所述线缆侧插头上的机械式触点电气性地接通、断开；在所述设备侧插口上设有作为所述检测开关的机械式触点的触点端子，在所述线缆侧插头上设有：通过与所述设备侧插口连接而电气性接地的插头壳体；覆盖所述插头壳体与所述设备侧插口对置一侧的开口的盖板，所述盖板具备：具有绝缘性的板主体；作为所述检测开关的机械式触点而与所述触点端子接触的触点导体，所述板主体及所述触点导体一体成形。

在本发明第二方面的连接器中，其特征在于，所述触点导体通过埋设部和突出部设为L形，所述埋设部埋设在所述板主体内而与所述设备侧插口对置，所述突出部相对于所述埋设部弯折，且自所述板主体朝向所述设备侧插口突出，在所述突出部上设有与所述触点端子接触的接触面。

在本发明第三方面的连接器中，其特征在于，所述盖板利用螺钉固定在所述插头壳体上，在所述盖板的供所述螺钉穿过的通孔中配置有与所述螺钉的头部抵接的金属制筒状的套管。

在本发明第四方面的连接器中，其特征在于，在所述电力线缆的前端安装有具有导电性的针式接头，在所述插头壳体内设有供所述电力线缆的端部插入的、具有绝缘性的筒状的保持件，所述保持件使圆筒状部分插入设于所述盖板上的开口孔中并保持，并且具备使所述针式接头突出设置的突设孔。

本发明第五方面的建筑机械，其特征在于，具备：本发明第一方面及本发明第四方面中任一方面所述的连接器；经由所述连接器连接的电气设备及电力线缆。

根据本发明第一方面及本发明第五方面，由于触点导体与板主体一体成形，所以能够减少部件个数，并且能够使连接器的组装作业容易。

另外，由于盖板的板主体的材质（例如，合成树脂制）具有绝缘性，所以在盖板利用螺钉固定在插头壳体上的情况下，即使万一螺钉发生腐蚀，通过使螺钉与触点导体分离，也能够利用存在于该螺钉与触点导体之间的绝缘材质的板主体切实地确保绝缘距离，能够防止触点导体与插头壳体短路，从而能够切实地防止误检测。

根据本发明第二方面，由于在触点导体设有相对于承受来自触点端子的接触压力的突出部弯折的埋设部，且该埋设部埋设在板主体内，所以即使作用有大的接触压力也不用担心触点导体自板主体脱落，能够提高作为盖板的耐久性以及检测开关的可靠性。

根据本发明第三方面，强度大的金属制套管配置在设于盖板上的螺钉插入用的通孔中，所以在拧紧螺钉时，该螺钉的头部不会陷入到绝缘材质的板主体中，能够防止盖板损伤，且能够以更大的拧紧扭矩将盖板良好地固定在插头壳体上。

根据本发明第四方面，由于具有导电性的针式接头自具有绝缘性的保持件突出设置，并且该保持件同样由具有绝缘性的盖导向件保持，因此，能够切实地确保针式接头周围的绝缘性能，能够提高整个线缆侧插头的绝缘耐力。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的建筑机械的外观的侧视图；

图2是表示用于所述实施方式的建筑机械的动力源的大体结构的示意图；

图3是表示构成所述实施方式的连接器的线缆侧插头的立体图；

图4是表示所述连接器的结构部件的整体立体图；

图5是所述结构部件的剖视图，是图4的V-V线剖视图；

图6是表示现有连接器的图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明一实施方式。

图1是表示作为本实施方式的建筑机械的混合动力式挖掘机1的侧视图，图2示意性地表示用于该建筑机械的动力源的大体结构。

在图1中，混合动力式挖掘机1构成为混合动力式车辆，该混合动力式车辆具备履带式的下部行驶机体2和旋转自如地设在该下部行驶机体2上部的上部旋转体3，且通过液压驱动下部行驶机体2及后述的工作装置5，通过电能驱动上部旋转体3。

在上部旋转体3上，设有供操作人员乘坐的箱状的驾驶室4和工作装置5。工作装置5由大臂5A、小臂5B、铲斗5C及驱动它们的多个液压促动器5D构成。如图2所示，发动机6收纳在上部旋转体3的发动机室内。作为电气设备的发电电动机7及液压泵8串联在发动机6的输出轴上，且发电电动机7及液压泵8都由发动机6驱动。

由发电电动机7发出的电力经由三相交流用的电力线缆10输送到作为电气设备的变换器11。另一根电力线缆10的一端与变换器11连接，该电力线缆10的另一端与作为用于驱动上部旋转体3的电气设备的电动旋转马达12连接。另外，蓄电用的电容器13与变换器11连接。由发电电动机7发出的电力通过变换器11蓄存在电容器13中，并在旋转操作时自电容器13通过变换器11供给到电动旋转马达12。

另一方面，来自液压泵8的压力油虽未图示，但其经由控制阀供给到用于驱动工作装置5的液压促动器5D和用于驱动下部行驶机体2的液压马达。需要说明的是，该液压系统与以往一直存在的液压挖掘机的液压系统相同，故而在此省略更详细的说明及图示。

图3表示安装在电力线缆10端部的线缆侧插头22。线缆侧插头22与图6所示的设备侧插口21成对地构成连接器20。设备侧插口21与图6所示的现有设备侧插口相同，在此省略说明。另外，对于线缆侧插头22而言，也仅是对其与图6所示的线缆侧插头220的不同之处进行详细说明，对其他结构则简要说明。

图3中，在线缆侧插头22中设有：插头壳体41，其具有导电性，并且电力线缆10的三根线缆10A、10B、10C穿过该插头壳体41；夹子（省略图示），其设在插头壳体41的线缆插入侧且夹持该线缆10A、10B、10C；矩形形状的盖板43，其覆盖插头壳体41的与设备侧插口21（图6）对置一侧的开口。盖板43利用四根螺钉44（图3中仅图示出三根）固定在插头壳体41的安装部41A上。

在插头壳体41内设有筒状的保持件45，该保持件45具有绝缘性，线缆10（线缆10A、10B、10C）的端部插入该保持件45中。保持件45使圆筒状部分插入设于盖板43上的开口孔43A（图4）中并保持，并且使一体设在圆筒状部分上的未图示的凸缘部与盖板43的背面卡止。具有导电性的针式接头46安装在插入保持件45内的线缆10A、10B、10C的前端，并自设在保持件45上的突设孔45A突出设置。

矩形环状的槽41C围绕安装部41A的周围地设在插头壳体41与电气设备侧抵接的抵接面41B上，密封环47嵌入到槽41C内。在线缆侧插头22插入电气设备侧的插拔开口且与插拔开口内的设备侧插口21嵌合时，插头壳体41的抵接面41B与电气设备侧的插拔开口周围的抵接面之间由密封环47密封。在此，在本实施方式的密封环47上，在形成矩形形状各边的部分上的适当位置设有凸部47A。凸部47A插入到槽41C内而发生弹性变形，从而密封环47保持在槽41C内，防止自槽41C脱落。

另外，以上说明的插头壳体41利用多个螺栓48固定在电气设备侧。因此，在插头壳体41上设有供螺栓48穿过的通孔41D。将穿过通孔41D的螺栓48插入到橡胶制的卡止环49内。通过使螺栓48在通孔41D内插入卡止环49中且被卡止，能够在从电气设备上拆掉线缆侧插头22的情况下，防止螺栓48自插头壳体41脱落。

以下，基于图4、图5对盖板43进行详细说明。图4是表示盖板43的整体立体图。图5是盖板43的剖视图，是图4的Ｖ-Ｖ线剖视图。

在图4、图5中，盖板43由具有绝缘性的合成树脂制的板主体51、作为检测开关30（图6）的机械式触点而与触点端子31、31接触的触点导体52、配置在供螺钉44（图3）穿过的四个通孔43B内的金属制筒状的套管53构成。板主体51、触点导体52及套管53通过嵌入铸造成形一体成形。整个板主体51具有绝缘性，从而保障触点导体52与插头壳体41之间以及触点导体52与套管53（即螺钉44）的绝缘状态。

作为用于板主体51的合成树脂，本实施方式中为PBT（polybutyleneterephthalate：聚对苯二甲酸丁二醇），但也可以为工业产品中常用的其他合成树脂。另外，由于板主体51只要具有绝缘性即可，所以其材质不局限于合成树脂，例如也可以为陶瓷等。

另外，作为用于触点导体52的金属，本实施方式中为黄铜（黄铜），但不局限于此，也可以为铜或者不锈钢等，只要是具有导电性及耐腐蚀性的金属就可以。对于套管53而言，在本实施方式中同样为黄铜，但由于不特别要求导电性，所以只要具有规定的强度和耐腐蚀性就可以。另外，作为触点导体52和套管53，也可以是通过表面处理获得导电性和耐腐蚀性的部件。

另外，在板主体51中，在沿外周的边缘部分以外的其他部分，除开口孔43A周围以及通孔43B周围以外，设有多个凹部51A，从而在确保必要强度的同时，谋求减少树脂材料量。三个开口孔43A沿板主体51的长边并排设置成一列。四个通孔43B中的两个沿一个长边配置，其余两个沿另一个长边配置。上述通孔43B在板主体51的长边方向上仅错开大体一个开口孔43A的大小，且相互交错地位于一个长边侧与另一个长边侧。

触点导体52通过埋设部521和突出部522设为L形，埋设部521埋设在板主体51内而与设备侧插口21（图6）对置，突出部522相对于埋设部521弯折，且自板主体51朝向设备侧插口21突出。

埋设部521埋设在相互邻接的一对开口孔43A之间。突出部522在板主体51的一个长边侧从两侧的通孔43B之间的中央位置突出。由于设置埋设部521，所以增大了触点导体52在板主体51上的保持强度，即使触点导体52由于与触点端子31接触而作用有大的接触压力（约600N），也无需担心触点导体52自板主体51脱离。

在埋设部521中，设有与邻近的开口孔43A的形状相对应的圆弧状的缺口部523、523。也就是说，为了有效利用开口孔43A之间的有限的埋设区域，设置缺口部523、523。

在突出部522中，图4、图5中上侧的面成为接触面524，该接触面524切实地横跨触点端子31、31这两者而与该触点端子31、31接触。自板主体51的表面突起的加强部511覆盖突出部522的基端侧，从而加强以悬臂状态承受接触压力的突出部522，避免发生弯曲等变形。

套管53以使轴向两端自板主体51的表面以及背面露出的状态配置在通孔43B内。在套管53的轴向一端，设有与螺钉44（图3）的头部抵接的凸缘531。

在不设套管53的情况下，若增大螺钉44的拧紧扭矩，则该螺钉44的头部很有可能陷入到合成树脂制的板主体51的表面中，损伤板主体51。在本实施方式中，通过将螺钉44插入通孔43B内的套管53中而使螺钉44的头部与强度大的金属制套管53的凸缘531抵接，因此，即使以大的扭矩拧紧螺钉44也无需担心损伤板主体51，而且能够使拧紧扭矩切实地作用到套管53上，能够使盖板43向插头壳体41安装的安装状态保持良好。

根据以上说明的本实施方式，由于触点导体52和套管53与板主体51通过一体成形制造，因此，能够减少部件个数，并且能够使线缆侧插头22的组装作业容易，进而能够使连接器20的组装作业容易。

另外，整个板主体51是具有绝缘性的合成树脂制的，所以不仅是在板主体51的表面上，在板主体51的内部也不存在电导通路径。因此，即使水滴顺着螺钉44进入套管53内，且螺钉44和套管53因该水滴而产生腐蚀，通过使螺钉44或者套管53与触点导体52分离，能够利用存在于螺钉44或者套管53与触点导体52之间的合成树脂制的板主体51切实地确保绝缘距离，能够防止触点导体52与插头壳体41短路，从而能够切实地防止检测开关30的误检测。

需要说明的是，本发明不限于所述实施方式，在能够达成本发明目的的范围内进行的变形、改良等都包含于本发明。

例如，在所述实施方式中，作为本发明的建筑机械，以混合动力式挖掘机为例进行了说明，但建筑机械不局限于此，也可以为混合动力式的轮式装载机、推土机、机动平路机和自卸卡车等。而且，本发明的建筑机械不局限于混合动力式建筑机械，也可以将本发明应用到电动式建筑机械中。

另外，搭载有本发明的连接器的车辆不局限于建筑机械，也可以为混合动力式的机动车和输送卡车或者拖拉机等农业车辆等。该车辆也不局限于混合动力式的，也可以是电动式的。

在所述实施方式中，电力线缆100是三相交流用的，但即使是单相直流用的电力线缆也能够应用本发明。

在所述实施方式中，与触点导体52同样，套管53也与板主体51一体成形，但套管不局限于此。即，也可以通过压入或者粘结等将套管安装到成形后的板主体的通孔内。

工业实用性

除了混合动力式建筑机械以外，本发明还能够应用到所有的混合动力式车辆中。

附图标记说明

1  作为混合动力式车辆的建筑机械即混合动力式挖掘机、7  电气设备即发电电动机、10  电力线缆、11  电气设备即变换器、12  电气设备即电动旋转马达、20  连接器、21  设备侧插口、22  线缆侧插头、30  检测开关、31  触点端子、41  插头壳体、43  盖板、43A  开口孔、43B  通孔、44  螺钉、45  保持件、45A  突设孔、51  板主体、52  触点导体、53  套管、521  埋设部、522  突出部、524  接触面。

Claims (5)

1.一种连接器，用于将电力输送用的电力线缆与搭载在车辆上的电气设备连接，其特征在于，具备：

设备侧插口，其安装在所述电气设备上；

线缆侧插头，其安装在所述电力线缆上且相对于所述设备侧插口插拔；

检测开关，其利用设在所述设备侧插口及所述线缆侧插头上的机械式触点电气性地接通、断开；

在所述设备侧插口上设有作为所述检测开关的机械式触点的触点端子，

在所述线缆侧插头上设有：通过与所述设备侧插口连接而电气性接地的插头壳体；覆盖所述插头壳体与所述设备侧插口对置一侧的开口的盖板，

所述盖板具备：具有绝缘性的板主体；作为所述检测开关的机械式触点而与所述触点端子接触的触点导体，

所述板主体与所述触点导体一体成形。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，

所述触点导体通过埋设部和突出部设为L形，所述埋设部埋设在所述板主体内而与所述设备侧插口对置，所述突出部相对于所述埋设部弯折，且自所述板主体朝向所述设备侧插口突出，

在所述突出部上设有与所述触点端子接触的接触面。

3.根据权利要求1或2所述的连接器，其特征在于，

所述盖板利用螺钉固定在所述插头壳体上，

在所述盖板的供所述螺钉穿过的通孔中配置有与所述螺钉的头部抵接的金属制筒状的套管。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的连接器，其特征在于，

在所述电力线缆的前端安装有具有导电性的针式接头，

在所述插头壳体内设有供所述电力线缆的端部插入的、具有绝缘性的筒状的保持件，

所述保持件使圆筒状部分插入设于所述盖板上的开口孔中并保持，并且具备使所述针式接头突出设置的突设孔。

5.一种建筑机械，其特征在于，具备：

权利要求1至4中任一项所述的连接器；

经由所述连接器连接的电气设备及电力线缆。

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