CN117748180A - 电缆连接构造体 - Google Patents

Abstract

本发明提供容易配置于有限的空间的电缆连接构造体。电缆连接构造体(1)具备在电缆(3)的端部安装有连接器(5)的三个以上的附带连接器的电缆(2)和将三个以上的附带连接器的电缆(2)的连接器(5)进行连接的中继部件(6)。在三个以上的附带连接器的电缆(2)中的至少一个附带连接器的电缆(2)中，连接器(5)是具备壳体(51)的轴向连接器(5)，该壳体(51)具有电缆(3)的端部插入的第一部位(511)以及形成于第一部位(511)的外周侧并且相对于中继部件(6)在第一部位(511)的轴向(X)上组装的第二部位(512)。

Description

电缆连接构造体

技术领域

本发明涉及一种电缆连接构造体。

背景技术

专利文献1中公开了一种经由接头装置连接有设于铁道车辆的盖顶的多个高压用电缆的高压设备系统。专利文献1所记载的高压设备系统具备：多个高压用电缆；各个高压用电缆插入的多个电缆连接部；以及将多个电缆连接部进行电连接的接头装置。

多个电缆连接部分别具有插入高压用电缆的基体筒部和以与基体筒部正交的方式形成的嵌合筒部，整体形成为大致T字状。并且，接头装置具有基体部和从基体部突出的多个接头连接部。而且，多个电缆连接部在嵌合筒部的延伸方向(即与高压用电缆正交的方向)上嵌合于互不相同的接头连接部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-147635号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1所记载的高压设备系统中，多个电缆连接部分别在与高压用电缆正交的方向上组装于接头装置。因此，在高压设备系统的配置场所(例如铁道车辆的盖顶)，若在与高压用电缆正交的方向上没有一定程度较大的空间，则有高压设备系统的搭载本身变难的课题。尤其，如专利文献1的图2及图3所示的结构那样，在用接头装置将三个以上的高压用电缆连接的情况下，上述的课题变得显著。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种容易配置于有限的空间的电缆连接构造体。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，本发明提供一种电缆连接构造体，其具备：在电缆的端部安装有连接器的三个以上的附带连接器的电缆；以及将上述三个以上的附带连接器的电缆的上述连接器进行连接的中继部件，在上述三个以上的附带连接器的电缆中的至少一个附带连接器的电缆中，上述连接器是具备壳体的轴向连接器，该壳体具有上述电缆的上述端部插入的第一部位以及形成于上述第一部位的外周侧并且相对于上述中继部件在上述第一部位的轴向上组装的第二部位。

发明的效果如下。

根据本发明，能够提供一种容易配置于有限的空间的电缆连接构造体。

附图说明

图1是第一实施方式中的电缆连接构造体的俯视图。

图2是第一实施方式中的电缆连接构造体的剖视图。

图3是将图2的一部分放大的图。

图4是第一实施方式中的电缆连接构造体的分解剖视图。

图5是具备第一实施方式中的电缆连接构造体的铁道车辆的俯视图。

符号说明

1—电缆连接构造体，10—铁道车辆，2—附带连接器的电缆，21—第一附带连接器的电缆，22—第二附带连接器的电缆，23—第三附带连接器的电缆，3—电缆，5—连接器(轴向连接器)，51—壳体，511—第一部位，512—第二部位，512a—插入空间，52—连接导体，522—电缆连接部，523—中继部件连接部，6—中继部件，621～623—突出部，X—轴向。

具体实施方式

[第一实施方式]

参照图1至图5对本发明的第一实施方式进行说明。此外，以下说明的实施方式是作为在实施本发明的方面适宜的具体例而示出的实施方式，还有具体地举例示出在技术上优选的各种技术事项的部分，但本发明的技术范围不限定于该具体的方式。

图1是本方式中的电缆连接构造体1的俯视图。图2是电缆连接构造体1的剖视图。图3是将图2的一部分放大的图。图4是电缆连接构造体1的分解剖视图。

电缆连接构造体1具备在电缆3的端部安装有连接器5的三个附带连接器的电缆2和将三个附带连接器的电缆2以机械方式及电方式连接的中继部件6。

在本方式中，与中继部件6连接的三个附带连接器的电缆2具有相互相同的结构。附带连接器的电缆2具有电缆3、固定于电缆3的电缆中心导体31的电缆端子4、以及电缆3的端部插入的连接器5。

电缆3从中心起依次具备电缆中心导体31、电缆内部半导电层(省略图示)、电缆绝缘体32、电缆外部半导电层33、电缆屏蔽层(省略图示)、以及电缆护套34。电缆中心导体31由绞线构成。电缆内部半导电层以及电缆外部半导电层33由使导电性粉末分散而具有导电性的聚合物系材料构成，具有缓和电场集中的作用。电缆屏蔽层例如通过在电缆外部半导电层33呈螺旋状地卷绕金属线来形成，并且在使用电缆连接构造体1时与接地电位连接。电缆护套34例如由具有电绝缘性的橡胶构成，其构成电缆3的最外层。

电缆3以使电缆中心导体31、电缆绝缘体32、电缆外部半导电层33依次露出的方式被分层剥离(段剥ぎ)。在电缆3中露出的电缆中心导体31固定有电缆端子4。

如图3及图4所示，电缆端子4由大致圆柱状的导体构成。在电缆端子4形成有在与电缆3连接一侧的端面开口的铆接孔41以及在与连接器5连接一侧的端面开口的内螺纹孔42。将电缆中心导体31插入铆接孔41并且朝向电缆中心导体31铆接电缆端子4，来将电缆中心导体31与电缆端子4以机械方式及电方式连接。在形成于电缆端子4的内螺纹孔42螺纹结合有用于将电缆端子4与下述的连接导体52以机械方式及电方式连接的螺栓B1。电缆端子4、在电缆3中露出的电缆中心导体31以及电缆绝缘体32插入连接器5的壳体51内。

连接器5具备：壳体51；被壳体51保持的连接导体52；封堵壳体51的下述的第一部位511的开口的第一塞部件53及第一罩54；以及封堵壳体51的下述的第二部位512的开口的第二塞部件55及第二罩56。

壳体51具有相互一体地成形的绝缘体51a、第一半导电层51b、第二半导电层51c、管状部件51d、以及第三半导电层51e。壳体51能够通过如下嵌入成形来制造：在用于形成绝缘体51a的成形模具内配置构成壳体51的部件(即第一半导电层51b、第二半导电层51c、管状部件51d、以及第三半导电层51e)以及连接导体52，向成形模具内注入构成绝缘体51a的熔融状态的树脂并使之硬化。

绝缘体51a由硅橡胶、二元乙丙橡胶(即EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)等聚合物系材料构成。第一半导电层51b、第二半导电层51c以及第三半导电层51e分别由使导电性粉末分散而具有导电性的聚合物系材料构成。第一半导电层51b配置于连接导体52的周围并且以包围电缆端子4以及电缆3的端部的方式配置，缓和连接导体52、电缆端子4、以及电缆3的端部的周围的电场集中。第二半导电层51c配置于电缆绝缘体32以及电缆外部半导电层33的周围，缓和电缆绝缘体32的周围的电场集中。第三半导电层51e构成连接器5的外表面，缓和壳体51的外周的电场集中。

管状部件51d设于壳体51中的引出电缆3一侧的端部。管状部件51d成为向壳体51插入电缆3时的插入口。管状部件51d与电缆3之间以成为水密的方式由密封部7密封。管状部件51d由与密封部7的粘接性良好的原料构成。例如，密封部7通过卷绕设有粘合材料的聚乙烯胶带、环氧胶带等来形成，管状部件51d由黄铜、铝合金等金属构成。

壳体51具有：电缆3的端部插入的筒状的第一部位511；以及形成于第一部位511的外周侧并且相对于中继部件6在第一部位511的轴向X上组装的筒状的第二部位512。在本说明书中，将壳体51具备上述的第一部位511以及第二部位512这样的连接器5称作轴向连接器。在本方式中，与中继部件6连接的三个连接器5都是轴向连接器。在下文中，连接器5也称作轴向连接器5。

在轴向连接器5中，向第一部位511插入电缆3的插入方向和第二部位512与中继部件6的组装方向为同一方向。在本方式中，在各附带连接器的电缆2中，在电缆3的至少与中继部件6连接一侧的端部设有轴向连接器5，在附带连接器的电缆2的另一端可以设有轴向连接器5以外的连接器，也可以设有与轴向连接器5相同的连接器。在仅称作“连接器5”或“轴向连接器5”时，在没有特别限定的情况下指的是与中继部件6连接一侧的连接器。在本方式中，轴向连接器5除了具备第一部位511以及第二部位512之外，还具备将第一部位511以及第二部位512相互连结的第三部位513。

第一部位511以及第二部位512分别形成为圆筒状。第一部位511和第二部位512形成为，彼此的中心轴并列地排列。在第一部位511以及第二部位512的中心轴所延伸的方向上，第二部位512相比第一部位511形成为短尺寸。

在下文中，将第一部位511以及第二部位512的中心轴所延伸的方向称作轴向X。并且，将轴向X的一侧且从轴向连接器5引出电缆3一侧作为基端侧，将其相反侧作为前端侧。例如，在图1及图2的各个附图中，关于位于中继部件6的右侧的附带连接器的电缆2，前端侧为纸面左侧，基端侧为纸面右侧，与之相对地，关于位于中继部件6的左侧的两个附带连接器的电缆2，前端侧为纸面右侧，基端侧为纸面左侧。

如图3及图4所示，第二部位512通过从前端侧的开口沿轴向X插入中继部件6而与中继部件6嵌合。有时也将第二部位512所划分且中继部件6插入的空间称作插入空间512a(参照图4)。第二部位512的前端侧的端部比第一部位511的前端侧的端部向前端侧突出。由此，在第二部位512与中继部件6的嵌合作业时，抑制第一部位511与中继部件6干涉。

第三部位513在轴向X上比第一部位511的中央位置靠前端侧的位置处将第一部位511与第二部位512连结。以在第一部位511与第二部位512的排列方向上贯通第三部位513的方式在第三部位513设有连接导体52。在下文中，有时也将第一部位511与第二部位512的排列方向仅称作“排列方向Y”。

连接导体52由铜合金等导电率较高的原料构成。连接导体52形成为在排列方向Y上呈长尺状且在轴向X上具有厚度的板状。虽省略图示，但连接导体52中与第一半导电层51b接触的面的至少一部分也可以为了提高与第一半导电层51b的紧贴性而设为弯曲面等。

连接导体52具有：埋设部521，其埋设于第一半导电层51b并与第一半导电层51b接触；电缆连接部522，其在第一部位511的内侧露出；以及中继部件连接部523，其在第二部位512的插入空间512a露出。在电缆连接部522以及中继部件连接部523分别形成有沿轴向X贯通的螺栓插通孔522a、523a。电缆连接部522使用螺栓B1而紧固于电缆端子4，中继部件连接部523使用螺栓B2而紧固于中继部件6。

在第一部位511的内侧的电缆连接部522的基端侧插入有在电缆3中露出的电缆绝缘体32和电缆中心导体31以及电缆端子4。自由状态(即未插入电缆3的状态)下的第一部位511的电缆绝缘体32所插入的部位的内径比自由状态(即未向第一部位511内插入的状态)下的电缆绝缘体32的外径小，在向第一部位511内插入电缆3时，在电缆绝缘体32处一边扩大第一部位511的内径一边向第一部位511内插入。

在电缆3插入第一部位511内的状态下，第一半导电层51b与电缆绝缘体32的前端侧的端部遍及整周地接触，第二半导电层51c在比第一半导电层51b靠基端侧的位置与电缆绝缘体32以及电缆外部半导电层33遍及整周地接触。而且，在将电缆3插入第一部位511的内侧的状态下，将螺栓B1插通于电缆连接部522的螺栓插通孔522a并使之与电缆端子4的内螺纹孔42螺纹结合，由此电缆连接部522与电缆端子4以机械方式及电方式连接。

螺栓B1具有从头部B1a向前端侧延伸设置的外螺纹部B1b。外螺纹部B1b与第一塞部件53螺纹结合。

第一塞部件53具有：金属制的螺母部件531，其形成有与外螺纹部B1b螺纹结合的内螺纹孔531a；金属制的被嵌合部件532，其形成有用于使未图示的套筒扳手的驱动角嵌合的方孔532a；以及模制树脂533，其使螺母部件531及被嵌合部件532一体化。第一塞部件53通过使用套筒扳手使螺栓B1的外螺纹部B1b与螺母部件531的内螺纹孔531a螺纹结合而固定于螺栓B1。第一塞部件53封堵第一部位511的前端侧的开口。在第一部位511的前端侧的开口由第一塞部件53封堵的状态下，第一部位511的前端侧的端部被由聚合物系材料(硅橡胶、二元乙丙橡胶(即EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)等)构成的第一罩54覆盖。

如图1及图2所示，三个附带连接器的电缆2以第一部位511的轴向X相互大致平行的姿势配置。并且，三个附带连接器的电缆2以第一部位511与第二部位512的排列方向相互成为同一方向(图1及图2的Y方向)的姿势配置。

在下文中，将三个附带连接器的电缆2中的位于图1及图2的中继部件6的右侧的附带连接器的电缆称作第一附带连接器的电缆21，对于中继部件6的左侧的两个，从上侧依次称作第二附带连接器的电缆22、第三附带连接器的电缆23。

第一附带连接器的电缆21和第三附带连接器的电缆23的两个轴向连接器5以相互在轴向X上对称的姿势配置。并且，第二附带连接器的电缆22和第三附带连接器的电缆23的两个轴向连接器5以相互在排列方向Y上对称的姿势配置。第二附带连接器的电缆22以及第三附带连接器的电缆23的两个轴向连接器5以相对于第一部位511而第二部位512所处一侧成为该两个轴向连接器5的相互接近一侧的姿势配置。而且，在三个轴向连接器5连接有中继部件6。

中继部件6具有基体部61和从基体部61向轴向X的两侧突出的三个以上(在本方式中为三个)的突出部621、622、623。基体部61在排列方向Y上形成为长条状。三个突出部621、622、623插入互不相同的轴向连接器5的第二部位512。

三个突出部621、622、623具有从基体部61向轴向X的一侧突出的第一突出部621和从基体部61向轴向X的另一侧突出的第二突出部622以及第三突出部623。第一突出部621与第一附带连接器的电缆21的轴向连接器5连接，第二突出部622与第二附带连接器的电缆22的轴向连接器5连接，第三突出部623与第三附带连接器的电缆23的轴向连接器5连接。在排列方向Y上，第一突出部621形成于第二突出部622与第三突出部623之间的位置。各突出部621、622、623形成为随着朝向从基体部61突出的突出侧而外径变小的锥状。并且，各第二部位512的内周面形成为沿所插入的突出部621、622、623的外周面形成的锥状。

如图2所示，中继部件6具有将三个附带连接器的电缆2各自的中继部件连接部523彼此进行电连接的中继导体部63和覆盖中继导体部63且具有电绝缘性的中继绝缘部64。

中继导体部63具有构成基体部61且在排列方向Y上形成为长条状的基体导体部631以及从基体导体部631沿轴向X延伸设置并且构成三个突出部621、622、623的三个突出导体部632。如图3及图4所示，三个突出导体部632各自的与基体导体部631相反一侧的端面成为从中继绝缘部64露出的露出端面632a。而且，在各突出导体部632形成有在露出端面632a开口且用于螺纹结合螺栓B2的内螺纹孔632b。

中继绝缘部64由具有电绝缘性的树脂构成。中继绝缘部64覆盖中继导体部63的除露出端面632a之外的部位。

中继部件连接部523与中继导体部63如下地相互以机械方式及电方式连接：在将中继部件6的突出部621、622、623插入第二部位512的内侧的状态下，将螺栓B2插通于中继部件连接部523的螺栓插通孔523a并使之与中继导体部63的内螺纹孔632b螺纹结合。

与螺栓B1相同，螺栓B2具有从头部B2a向前端侧延伸设置的外螺纹部B2b。外螺纹部B2b与第二塞部件55螺纹结合。由于第二塞部件55具有与第一塞部件53相同的结构，所以省略重复的说明。

图5是具备本方式中的电缆连接构造体1的铁道车辆10的俯视图。电缆连接构造体1用于铁道车辆10。在该情况下，电缆连接构造体1例如设置在铁道车辆10的盖顶101之上。在电缆连接构造体1设置于铁道车辆10的盖顶101的状态下，轴向X和排列方向Y的双方成为水平方向。由此，能够防止电缆连接构造体1整体从盖顶101向铅垂方向上侧较大地突出，其结果，能够减少铁道车辆10行驶时的空气阻力。

作为一例，也可以以将从作为干线的第一附带连接器的电缆21输入的电力分支到第二附带连接器的电缆22以及第三附带连接器的电缆23的方式使用电缆连接构造体1。在该情况下也可以为，第二附带连接器的电缆22例如以跨越连结的车辆之间的方式布设，第三附带连接器的电缆23与铁道车辆10的未图示的地板下设备电连接。

(第一实施方式的作用及效果)

本方式的电缆连接构造体1具备三个以上的附带连接器的电缆2和将三个以上的附带连接器的电缆2的连接器5进行连接的中继部件6。而且，在三个以上的附带连接器的电缆2中的至少一个附带连接器的电缆2中，连接器5是具备壳体51的轴向连接器5，该壳体51具有电缆3的端部插入的第一部位511以及形成于第一部位511的外周侧并且相对于中继部件6在第一部位511的轴向X上组装的第二部位512。故而，能够沿与轴向连接器5连接的电缆3的轴向进行中继部件6与轴向连接器5的连接，其结果，容易在有限的空间配置电缆连接构造体1。此处，与本方式不同，例如在沿与电缆的轴向正交的方向组装连接器和中继部件的情况下，为了能够进行组装，在电缆连接构造体的配置部位(例如铁道车辆10的盖顶101)，需要在与电缆的轴向正交的方向上具有一定程度较大的空间。与该情况相比，本方式的电缆连接构造体1的至少一个连接器5是轴向连接器5，因此容易在有限的空间配置电缆连接构造体1。

并且，轴向连接器5能够以不同轴进行电缆3在第一部位511的安装和中继部件6在第二部位512的安装。故而，容易在轴向连接器5安装电缆3以及中继部件6。

并且，中继部件6具有相互向相同侧突出的两个突出部622、623，与该两个突出部622、623连接的两个连接器5是轴向连接器5，而且以相对于第一部位511而第二部位512所处一侧成为两个连接器5相互接近一侧的姿势配置。故而，抑制中继部件6在排列方向Y上变得大型化。

并且，三个以上的附带连接器的电缆2各自的连接器5是轴向连接器5。故而，能够在更有限的空间配置电缆连接构造体1。

并且，在轴向连接器5中，在将引出电缆3一侧的相反侧作为前端侧时，第二部位512的前端侧的端部比第一部位511的前端侧的端部向前端侧突出。故而，在将第二部位512与中继部件6连接时，抑制例如第一部位511与中继部件6等干涉而作业性降低的情况。

并且，轴向连接器5的壳体51保持有连接导体52，该连接导体52具有在第一部位511内露出并与电缆3连接的电缆连接部522和在第二部位512的插入空间512a露出并与中继部件6连接的中继部件连接部523。故而，能够由简单的结构来实现第一部位511内的电缆3与连接于连接器5的中继部件6的电连接。

并且，电缆连接构造体1用于铁道车辆10。如上所述，本方式的电缆连接构造体1能够配置于有限的空间，从而适当地用于在铁道车辆10这样的配置空间有限的部位配置的情况。

如上所述，根据本方式，能够提供容易配置于有限的空间的电缆连接构造体。

[其它实施方式]

第一实施方式的电缆连接构造体1例如能够进行以下的变更。

在第一实施方式中，示出在中继部件6连接有三个附带连接器的电缆2的结构，但不限定于此，也能够采用在中继部件6连接有四个以上的附带连接器的电缆2的结构。在该情况下，例如在中继部件6形成四个以上的在轴向X上突出的突出部。

并且，在第一实施方式中，若与中继部件6连接的连接器5中的至少一个连接器是轴向连接器5，则其它连接器也可以是轴向连接器5以外的连接器。作为轴向连接器5以外的连接器的一例，能够有日本特开2012-147635号公报所公开的T字状的电缆连接部。作为一例，考虑将本申请的图5所示的三个附带连接器的电缆2中的与地板下设备连接的第三附带连接器的电缆23设为上述的T字状的连接器。

(实施方式的总结)

接下来，引用实施方式中的符号等对从以上说明的实施方式掌握的技术思想进行记载。其中，以下记载中的各符号等并不将权利要求书中的构成要素限定于在实施方式中具体地示出的部件等。

[1]一种电缆连接构造体1，具备：在电缆3的端部安装有连接器5的三个以上的附带连接器的电缆2、21、22、23；以及将上述三个以上的附带连接器的电缆2、21、22、23的上述连接器5进行连接的中继部件6，在上述三个以上的附带连接器的电缆2、21、22、23中的至少一个附带连接器的电缆2、21、22、23中，上述连接器5是具备壳体51的轴向连接器5，该壳体51具有上述电缆3的上述端部插入的第一部位511以及形成于上述第一部位511的外周侧并且相对于上述中继部件6在上述第一部位511的轴向X上组装的第二部位512。

[2]根据[1]所记载的电缆连接构造体1，上述中继部件6具有相互向相同侧突出的两个突出部622、623，与上述两个突出部622、623连接的两个上述连接器5是上述轴向连接器5，而且以相对于上述第一部位511而上述第二部位512所处一侧成为上述两个连接器5相互接近的一侧的姿势配置。

[3]根据[1]或[2]所记载的电缆连接构造体1，上述三个以上的附带连接器的电缆2、21、22、23各自的上述连接器5是上述轴向连接器5。

[4]根据[1]至[3]中任一项所记载的电缆连接构造体1，在上述轴向连接器5中，在将引出上述电缆3一侧的相反侧作为前端侧时，上述第二部位512的前端侧的端部比上述第一部位511的前端侧的端部向前端侧突出。

[5]根据[1]至[4]中任一项所记载的电缆连接构造体1，上述轴向连接器5的上述第二部位512划分插入上述中继部件6的插入空间512a，上述轴向连接器5的上述壳体51保持有连接导体52，该连接导体52具有在上述第一部位511内露出并与上述电缆3连接的电缆连接部522和在上述第二部位512的上述插入空间512a露出并与上述中继部件6连接的中继部件连接部523。

[6]根据[1]或[2]所记载的电缆连接构造体1，该电缆连接构造体1用于铁道车辆10。

(附注)

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述的实施方式并不对权利要求书的发明进行限定。并且，应留意的是，在实施方式中说明的所有特征的组合并不是用于解决发明的课题的方案所必需的。并且，本发明能够在不脱离其主旨的范围内适当变形来实施。

Claims (6)

1.一种电缆连接构造体，其特征在于，具备：

在电缆的端部安装有连接器的三个以上的附带连接器的电缆；以及

将上述三个以上的附带连接器的电缆的上述连接器进行连接的中继部件，

在上述三个以上的附带连接器的电缆中的至少一个附带连接器的电缆中，上述连接器是具备壳体的轴向连接器，该壳体具有上述电缆的上述端部插入的第一部位以及形成于上述第一部位的外周侧并且相对于上述中继部件在上述第一部位的轴向上组装的第二部位。

2.根据权利要求1所述的电缆连接构造体，其特征在于，

上述中继部件具有相互地向相同侧突出的两个突出部，

与上述两个突出部连接的两个上述连接器是上述轴向连接器，而且以相对于上述第一部位而上述第二部位所处一侧成为上述两个连接器相互接近的一侧的姿势配置。

3.根据权利要求1或2所述的电缆连接构造体，其特征在于，

上述三个以上的附带连接器的电缆各自的上述连接器是上述轴向连接器。

4.根据权利要求1或2所述的电缆连接构造体，其特征在于，

在上述轴向连接器中，在将引出上述电缆一侧的相反侧作为前端侧时，上述第二部位的前端侧的端部比上述第一部位的前端侧的端部向前端侧突出。

5.根据权利要求1或2所述的电缆连接构造体，其特征在于，

上述轴向连接器的上述第二部位划分插入上述中继部件的插入空间，

上述轴向连接器的上述壳体保持有连接导体，该连接导体具有在上述第一部位内露出并与上述电缆连接的电缆连接部和在上述第二部位的上述插入空间露出并与上述中继部件连接的中继部件连接部。

6.根据权利要求1或2所述的电缆连接构造体，其特征在于，

上述电缆连接构造体用于铁道车辆。